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Las placas de desarrollo simplifican la conectividad segura en la nube de IoT

Microchip Technology Inc. ha lanzado una gama de soluciones de IoT para la creación rápida de prototipos mediante el uso de conectividad en la nube para todas las soluciones integradas de microcontroladores.

El diseño de IoT se caracteriza por combinar las soluciones de microcontroladores adecuadas con el protocolo de conexión ideal para su aplicación. Microchip Technology Inc. anunció una línea de soluciones de desarrollo integradas de pila completa que brindan cualquier cantidad de tales combinaciones. La línea abarca desde los microcontroladores (MCU) PIC y AVR más pequeños para sensores y actuadores, hasta soluciones de microprocesador y puerta de enlace MCU de 32 bits para computación de borde. Las opciones de conectividad incluyen tecnologías de banda estrecha Wi-Fi, Bluetooth o 5G, todo mientras se mantiene una base de seguridad con el apoyo de su plataforma Trust para la familia CryptoAuthentication.

Diseño de IoT

Por lo general, el primer paso es elegir el kit de desarrollo ideal para su prototipo. Intentar construir un sistema IoT conectado a la nube desde cero puede ser una tarea abrumadora. Puede ser costoso y llevar mucho tiempo y requiere experiencia en muchas disciplinas de ingeniería diferentes. Los desarrolladores de hoy enfrentan más desafíos que nunca en las decisiones de diseño:mayor tiempo de desarrollo, mayores amenazas a la seguridad.

Las redes de sensores de IoT y los dispositivos inteligentes se integrarán en prácticamente todos los aspectos de nuestro entorno:nuestros hogares, objetos físicos, sistemas de transporte y comunicación, ropa y el cuerpo humano, lo que nos permitirá conectarnos e intercambiar datos. Existen oportunidades potenciales en IoT, pero será difícil aprovecharlas todas a menos que los flujos de trabajo se simplifiquen y los componentes sean más modulares.

Para las aplicaciones de IoT, podría haber tres tipos diferentes de proyectos:

  1. Proyectos conectados a la nube:la nube está construida con servidores que utilizan software dedicado para analizar y procesar los datos recopilados por los sistemas.
  2. Proyectos conectados a una red local:utilizan una red de intranet para comunicarse.
  3. Proyectos de puerta de enlace:los sistemas de puerta de enlace se utilizan a menudo para adaptar los sistemas existentes a Internet.

Los kits de desarrollo y otras plataformas de creación de prototipos están demostrando ser vitales para nivelar la cadena de suministro de IoT, acelerar la innovación y estimular a cualquiera que tenga las ideas y ambiciones para diseñar y crear soluciones de IoT exitosas.

Soluciones de microchip

"Aún vemos que la tasa de adopción de IoT es bastante lenta", dijo Oyvind Strom, director de marketing de Microchip Technology. “Existen muchas soluciones, pero vemos una gran base de clientes donde no necesariamente todos se sienten cómodos con IoT. Lo que hemos estado haciendo es lanzar nodos de borde y puertas de enlace donde la facilidad de uso está en foco. “

Las soluciones de hardware de seguridad ayudan a proteger contra las amenazas a la seguridad, que van desde ciberataques remotos hasta la creación de productos falsificados.

Microchip ofrece una gama de soluciones de creación rápida de prototipos nuevas, inteligentes, conectadas y seguras. Hay cuatro nuevas plataformas de desarrollo de Wi-Fi para Internet de las cosas a través de la plataforma PIC y la plataforma AVR. Y dos nuevas placas de creación de prototipos de Bluetooth para las líneas de productos PIC y AVR ampliarán las opciones de creación de prototipos de IoT. Además, una nueva solución de puerta de enlace de IoT con Amazon GreenGrass y Azure completará la cartera. La asociación con Sequans también permitirá implementar nuevas soluciones de kit para conexiones de infraestructura LTE-M y M / NB-IoT.

Cada solución está diseñada para centrarse en la facilidad de uso y el rápido desarrollo de aplicaciones industriales, médicas, de consumo, agrícolas y minoristas inteligentes con la seguridad en mente. La amplia variedad de tecnologías de conectividad, combinada con la gama completa de funciones periféricas y de rendimiento de microcontroladores y microprocesadores, hace que estas soluciones sean escalables en una amplia gama de mercados.

“Cuando el cliente quiere desarrollar una solución de IoT, puede hacer IoT sin la nube o puede hacer IoT con la nube. Y la computación en la nube es definitivamente una de las áreas de más rápido crecimiento en el mundo. Hay tres grandes empresas de nube. Son Google, Amazon y Microsoft. Estamos asociados con todos ellos ”, dijo Strom.

La amplia cartera de Microchip incluye las siguientes soluciones diseñadas para reducir los costos del proyecto y la complejidad del desarrollo. Las placas PIC-IoT WA y AVR-IoT WA son dos nuevas placas de desarrollo PIC y AVR MCU. Se desarrollaron en colaboración con Amazon Web Services (AWS), que ayuda a los diseñadores a conectar de forma nativa los nodos de sensores de IoT al servicio AWS IoT Core a través de Wi-Fi.

“Cuando compras esta placa, básicamente la conectas con el conector USB a tu PC y te llevará a una página web dedicada donde ingresas tus credenciales de Wi-Fi, y literalmente transmitirá datos a la nube de Amazon dentro de 30 segundos después de conectar esa placa a su computadora por primera vez. Y a partir de ahí, puede continuar desarrollando su aplicación con nuestro ecosistema integral en torno a esta placa. Es una placa muy poderosa hecha con los microcontroladores más rentables que se encuentran en la industria, y muestra que no es necesario ir a plataformas de 32 bits para hacer IoT de nodo de borde ". Dijo Strom.

Las dos placas se suministran con un sensor de temperatura y un sensor de luz solo con fines de demostración. Un zócalo de expansión microbus permite agregar más de 300 sensores diferentes de tableros de clic que también admitimos en nuestro ecosistema (figura 1).


Figura 1:Placa PIC / AVR-IoT WA [Fuente:Microchip]

La placa SAM-IoT WG conecta Google Cloud IoT Core con la popular gama de microcontroladores SAM-D21 Arm Cortex® M0 + Microchip de 32 bits (Figura 2).


Figura 2:SAM-IoT WG [Fuente:Microchip].

La plataforma de desarrollo de Internet de las cosas basada en Azure IoT SAM MCU integra los servicios Azure IoT SDK y Azure IoT con el ecosistema de herramientas de desarrollo MPLAB X de Microchip. La tarjeta ofrece un rendimiento informático mucho mayor. Además de transmitir sus datos, puede realizar análisis utilizando inteligencia artificial en el tablero.

“El tipo de aplicaciones de mantenimiento predictivo, por ejemplo, podría ser una. La tabla también se puede utilizar para la visión. Este tipo de aplicaciones de alta gama para los nodos de IoT serían un objetivo adecuado para esta plataforma ”, dijo Strom.

Además de las placas Wi-Fi, existen muchas solicitudes para la implementación de Bluetooth en el sector industrial. Todo tipo de mantenimiento y reparación de equipos industriales en la actualidad se realizan con Bluetooth integrado. El técnico de servicio puede leer un código de error y cosas así desde su tableta o teléfono para evitar tener que actuar mecánicamente dentro de la máquina.

Las placas PIC-BLE y AVR-BLE se basan en microcontroladores PIC y AVR para dispositivos de nodo sensor que se conectan a dispositivos móviles para aplicaciones industriales, de consumo y de seguridad y la nube a través de pasarelas Bluetooth Low Energy (BLE).

Para garantizar que solo los dispositivos autorizados puedan conectarse al dispositivo integrado, un elemento seguro integrado IC completa la raíz de confianza desde el dispositivo integrado hasta la nube.


Figura 3:Placa PIC / AVR-BLE [Fuente:Microchip]

Se puede descargar una aplicación de Google Play o de la tienda de aplicaciones de iPhone llamada LightBlue (figura 4).


Figura 4:La aplicación LightBlue

Los principales sensores integrados son la temperatura, la luz y un acelerómetro de tres ejes. Es posible implementar otros sensores de tablero de clic externos y desarrollar su aplicación personalizada a partir de LightBlue.

Siempre que pueda aprovechar Wi-Fi y BLE, sería útil que siempre tuviera una solución de puerta de enlace. Wi-Fi podría ser el enrutador que tiene en casa, pero si desea una red cerrada, también deberá proporcionar una puerta de enlace en su aplicación.

La solución de puerta de enlace con AWS IoT Greengrass se basa en el último módulo inalámbrico de encendido del sistema (SOM), el ATSAMA5D27-WLSOM1, que integra el MPU SAMA5D2, el módulo combinado Wi-Fi WILC3000 y Bluetooth totalmente alimentado por la administración de energía MCP16502 de alto rendimiento. circuito integrado (PMIC).

“Estas soluciones están totalmente certificadas con la solución AWS Greengrass. Greengrass es la solución de Amazon donde tiene computación en la nube localmente en su nodo. Esto puede tener muchas ventajas, incluidas respuestas casi en tiempo real y la capacidad de operar incluso si su conexión a Internet no funciona ”, dijo Strom

Otra solución anunciada por Microchip en colaboración con Sequans es el kit de desarrollo LTE-M / NB-IoT. Incluye módulos basados ​​en chips Monarch de Sequans que permiten la cobertura de nodos de IoT y aprovechan la última tecnología celular 5G de bajo consumo.

La idea es que una pasarela vuelva a ser un obstáculo para el cliente. Si desea transmitir datos directamente a la nube, una solución LTE-M / NB-IoT es el camino a seguir. En este momento, las grandes redes están comenzando a implementar sus redes 5G y, con 5G, permitirán una gran cantidad de nodos de IoT directamente a las redes móviles.

Hay dos estándares en el mundo. Hay uno llamado LTE-M y otro llamado NB-IoT. Están cerca, pero las diferentes regiones tienen estándares diferentes (Figura 5).

Sequans tiene tecnología 5G que se puede utilizar en América, todos los países europeos y también en Japón y China. Con esta solución, Microchip puede brindar servicios a clientes de todo el mundo con tecnología LTE-M / NB-IoT y tecnología IoT, con las principales redes del mundo.


Figura 5:Kit de desarrollo LTE o M / NB-IoT [Fuente:Microchip].

Las nuevas soluciones de IoT de Microchip se basan en el extenso ecosistema de herramientas de desarrollo de la empresa, centrado en el entorno de desarrollo integrado MPLAB X (IDE). Los generadores de códigos, como MPLAB X Code Configurator (MCC), automatizan y aceleran la creación y personalización de códigos de aplicaciones para microcontroladores PIC y AVR más pequeños. Al mismo tiempo, las bibliotecas de software de Harmony admiten todas las soluciones de 32 bits para microcontroladores y microprocesadores.


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