Los tableros de desarrollo ayudan a acelerar el diseño de IoT

El diseño de IoT es la implementación de soluciones de microcontroladores (MCU) con el protocolo de conexión ideal para su aplicación. Microchip Technology anunció recientemente soluciones de desarrollo integradas, inteligentes y de pila completa para ayudar con la tarea.

La línea integrada de Microchip abarca desde sus pequeños PIC y AVR MCU para sensores y actuadores hasta sofisticadas soluciones basadas en microprocesadores y puertas de enlace MCU de 32 bits para computación de borde, que brindan la capacidad de conectarse a cualquier núcleo principal y cualquier nube principal usando Wi- Tecnologías de banda estrecha Fi, Bluetooth o 5G, todo mientras se mantiene una base de seguridad sólida con el apoyo de la plataforma Trust de Microchip para la familia CryptoAuthentication.

Diseño de IoT

Las redes de sensores y dispositivos inteligentes de IoT podrán conectar prácticamente todos los aspectos de nuestro entorno (hogares, objetos físicos, sistemas de transporte y comunicación, ropa e incluso el cuerpo humano), lo que nos permitirá intercambiar datos y tomar las medidas adecuadas. Sin embargo, para que Internet de las cosas brinde más oportunidades a la audiencia tecnológica, los flujos de trabajo deben simplificarse y debe hacerse un mejor uso de los componentes modulares para abordar los desafíos técnicos reales en los proyectos de IoT, desde el diseño de software hasta la implementación de hardware.

Hay tres tipos básicos de proyectos para aplicaciones de IoT. En proyectos conectados a la nube, los servidores utilizan software dedicado para analizar y procesar los datos recopilados por los sistemas. Los proyectos conectados a una red local utilizan una red de intranet para comunicarse. Y en proyectos basados ​​en pasarelas, los sistemas de pasarela se utilizan para adaptar los sistemas existentes a Internet.

Por lo general, el primer paso en cualquier proyecto es elegir el kit de desarrollo ideal para su prototipo. La construcción de un sistema de IoT conectado a la nube desde cero puede ser un proceso costoso y lento que requiere experiencia en muchas disciplinas de ingeniería. Los desarrolladores de hoy enfrentan más desafíos que nunca al tomar sus decisiones de diseño, incluidos tiempos de desarrollo más prolongados y mayores amenazas a la seguridad. Los kits de desarrollo y otras plataformas de creación de prototipos son vitales para los esfuerzos por nivelar la cadena de suministro de IoT, acelerar la innovación y empoderar a cualquiera que tenga las ideas y la ambición para diseñar y crear plataformas de IoT exitosas.

Soluciones de microchip

Con las soluciones de desarrollo integradas de Microchip Technology, los desarrolladores pueden conectarse de manera rápida, fácil y segura a cualquier nube utilizando tecnologías de banda estrecha Wi-Fi, Bluetooth y 5G, todo mientras mantienen una base de seguridad sólida con la familia CryptoAuthentication, según la compañía.

"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 ”.

La combinación de soluciones de hardware de seguridad probadas y un grado de asociación sin precedentes ayuda a proteger contra las amenazas a la seguridad, que van desde ciberataques remotos hasta la creación de productos falsificados. Estas amenazas están generalizadas, se extienden a todas las industrias y pueden resultar en pérdidas sustanciales en términos de costos de implementación y recuperación, ingresos por servicios y, lo que es más importante, valor de marca.

Microchip ha agregado una gama de soluciones de creación rápida de prototipos inteligentes, conectadas y seguras. Hay cuatro nuevas plataformas de desarrollo de IoT basadas en Wi-Fi y dos nuevas placas de creación de prototipos Bluetooth para las líneas de productos PIC y AVR. Una nueva solución de puerta de enlace de IoT con Amazon Web Services (AWS) IoT Greengrass y Azure amplía la cartera. Y la asociación de Microchip con Sequans ha permitido nuevas soluciones de kit para conexiones de infraestructura LTE-M y 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 elección 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 variedad de mercados.

"Cuando el cliente quiere desarrollar una solución de IoT, puede hacer IoT sin la nube o puede hacer IoT con la nube", dijo Strom. “Y la computación en la nube es definitivamente una de las áreas de más rápido crecimiento en el mundo. Hay tres empresas principales en la nube:Google, Amazon y Microsoft. Estamos asociados con todos ellos ". Las placas PIC-IoT WA y AVR-IoT WA se desarrollaron en colaboración con AWS y ayudan 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”, dijo Strom. “Literalmente [estará transmitiendo] datos a la nube de Amazon dentro de los 30 segundos de haber conectado esa placa a su computadora por primera vez. Desde [allí], 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 encontrará en la industria, y muestra que no necesita ir a plataformas de 32 bits para hacer IoT de nodo de borde ".

Las dos placas se suministran con un sensor de temperatura y un sensor de luz solo con fines de demostración. Un zócalo de expansión de microbus permite agregar más de 300 sensores diferentes de tableros de clic que admite el ecosistema de Microchip (Figura 1).

Figura 1:Placa PIC / AVR-IoT WA (Imagen:Tecnología 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:Placa SAM-IoT WG (Imagen:Tecnología Microchip)

La plataforma 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 que las otras plataformas de la línea. Además de transmitir sus datos, puede realizar análisis utilizando inteligencia artificial en el tablero.

“Los tipos de aplicaciones de mantenimiento predictivo, por ejemplo, podrían ser una [área de aplicación]; la pizarra también se puede utilizar para la visión ”, dijo Strom. "Este tipo de aplicaciones de alta gama para nodos de IoT serían un objetivo adecuado para esta plataforma".

Además de los requisitos para las placas Wi-Fi, existe una gran demanda de implementaciones 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 u otros datos de una tableta o teléfono para evitar tener que intervenir mecánicamente.

Figura 3:Placa PIC / AVR-BLE (Imagen:Tecnología Microchip)

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 puertas de enlace Bluetooth Low Energy (BLE) (Figura 3).

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. 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 una aplicación personalizada usando LightBlue, una aplicación que se puede descargar desde Google Play o App Store (Figura 4).

Figura 4:La aplicación LightBlue (Imagen:Tecnología Microchip)

Siempre que pueda aprovechar Wi-Fi y BLE, siempre es útil tener una solución de conectividad de puerta de enlace. Wi-Fi es suficiente para los enrutadores domésticos, 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 sistema en módulo inalámbrico (SoM), el ATSAMA5D27-WLSOM1, que integra el MPU SAMA5D2, el módulo combinado Wi-Fi WILC3000 y Bluetooth, con tecnología de alto rendimiento Circuito integrado de administración de energía (PMIC) MCP16502.

“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 ”, dijo Strom. "Esto puede tener muchas ventajas, incluidas respuestas casi en tiempo real y la capacidad de operar incluso si su conexión a Internet no funciona".

Microchip también anunció el kit de desarrollo LTE-M / NB-IoT en colaboración con Sequans. El kit incluye módulos basados ​​en los chips Monarch de Sequans, que permiten la cobertura de los nodos de IoT y aprovechan la última tecnología celular 5G de bajo consumo. Por diseño, las puertas de enlace agregan una capa que es un obstáculo para la conectividad directa, por lo que si desea transmitir datos directamente a la nube, una solución LTE-M / NB-IoT es el camino a seguir.

Los proveedores de servicios están comenzando a implementar sus redes 5G, que permitirán una gran cantidad de tráfico de nodos de IoT en redes móviles (redes). El uso de los dos protocolos dominantes para la conectividad de IoT, LTE-M y NB-IoT, varía globalmente según la región y los estándares no son idénticos (Figura 5). Sequans tiene tecnología 5G que se puede utilizar en América, todos los países europeos, 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, y es compatible con las principales redes del mundo.

Figura 5:Kit de desarrollo LTE-M o NB-IoT (Imagen:Tecnología 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.

>> Este artículo se publicó originalmente el nuestro sitio hermano, EE Times Europe.