Microchip lanciert sichere, Cloud-vernetzte IoT Entwicklungsboards für Rapid Prototyping

Microchip Technology Inc. führt eine umfassende Suite von IoT-Lösungen ein, die Rapid Prototyping durch nahtlose Cloud-Konnektivität über das integrierte Mikrocontroller-Portfolio ermöglichen.

Das Design eines IoT-Systems erfordert die Auswahl des richtigen Mikrocontrollers und Konnektivitätsprotokolls für den Use Case. Microchips neue Full-Stack Embedded Development Line bietet unzählige Kombinationen, von ultra-kleinen PIC und AVR MCUs ideal für Sensoren und Aktuatoren, bis zu robusten 32-Bit MCU Gateway und MPU Lösungen, die Edge Computing antreiben. Unterstützte Konnektivität umfasst Wi-Fi, Bluetooth und 5G Narrowband, alle gefestigt durch Trust Platforms CryptoAuthentication Familie.

IoT Design

Der erste Schritt in jedem IoT-Projekt ist die Wahl des Development Kits, das mit den Prototyp-Zielen aligniert. Ein Cloud-vernetztes System von Grund auf zu bauen, kann entmutigend, kostspielig und zeitaufwändig sein und Expertise über mehrere Engineering-Disziplinen verlangen. Heutige Entwickler kämpfen mit längeren Entwicklungszyklen und eskalierenden Sicherheitsrisiken.

IoT Sensornetzwerke und intelligente Geräte werden dazu bestimmt, Heime, Transport, Kommunikationssysteme, Wearables und sogar den menschlichen Körper zu durchdringen, was Datenaustausch in beispiellosen Skalen ermöglicht. Das Nutzen dieser Chancen hängt von straffen Workflows und modularen Komponenten ab.

Typische IoT Projekte fallen in drei Kategorien:

1. Cloud-vernetzte Systeme, die auf dedizierter Server-Software für Datenanalyse basieren.
2. Local-Network Projekte, die über ein Intranet kommunizieren.
3. Gateway Lösungen, die Legacy-Systeme mit dem Internet verbinden.

Prototyping-Plattformen spielen eine kritische Rolle bei der Beschleunigung von Innovation, Vereinfachung der Supply Chain und Ermächtigung eines breiteren Spektrums an Creators, viable IoT-Lösungen zu entwickeln.

Microchip Lösungen

„IoT Adoption bleibt langsamer als erwartet“, sagt Oyvind Strom, Marketing Director bei Microchip. „Viele Kunden zögern, volle IoT Stacks zu umarmen. Deshalb fokussieren wir uns auf Edge Nodes und Gateways, die Benutzerfreundlichkeit priorisieren“, erklärt er.

Microchips Security Hardware schützt vor Cyber-Angriffen und Counterfeit Produkten und gewährleistet End-to-End Schutz für vernetzte Geräte.

Neue, intelligente, vernetzte und sichere Rapid-Prototyping-Lösungen umfassen:

• Vier Wi-Fi Development Platforms basierend auf PIC und AVR Familien.
• Zwei Bluetooth Prototyping Boards für PIC und AVR Linien.
• Ein IoT Gateway, das Amazon Greengrass und Azure IoT Services integriert.
• LTE-M/NB-IoT Kits powered by Sequans Monarch Chips für 5G Cellular Konnektivität.

Jedes Kit betont benutzerfreundliches Design und schnelle Entwicklung, geeignet für industrielle, medizinische, verbraucher, landwirtschaftliche und Einzelhandelsanwendungen, wo Sicherheit paramount ist. Die Breite der Konnektivitätsoptionen und die volle Range an Mikrocontroller Performance Levels machen diese Lösungen skalierbar über diverse Märkte.

„Kunden können zwischen Cloud-enabled oder Cloud-free IoT Modellen wählen. Cloud Computing ist einer der am schnellsten wachsenden Sektoren, mit Google, Amazon und Microsoft als Leaders. Wir sind mit allen dreien partnered“, fügt Strom hinzu.

Microchips Portfolio beinhaltet die PIC-IoT WA und AVR-IoT WA Boards – neue PIC und AVR MCU Plattformen, entwickelt mit AWS. Diese Boards lassen Designer IoT Sensor Nodes mit AWS IoT Core via Wi-Fi in weniger als 30 Sekunden verbinden, nachdem das Board in einen PC gesteckt wurde.

Beide Boards verfügen über eingebaute Temperatur- und Lichtsensoren für Demos. Ein Microbus Expansion Socket unterstützt über 300 Click-Board Sensoren, verfügbar in Microchips Ökosystem (Abbildung 1).

Abbildung 1: PIC/AVR-IoT WA Board [Quelle: Microchip]

Das SAM-IoT WG Board verbindet Google Cloud IoT Core mit dem SAM-D21 Arm Cortex® M0+ 32-Bit Mikrocontroller (Abbildung 2).

Abbildung 2: SAM-IoT WG [Quelle: Microchip].

Die Azure-IoT SAM MCU Plattform integriert Azure IoT SDKs mit Microchips MPLAB X Ökosystem, bietet fortschrittliche Rechenleistung und On-Board KI-Fähigkeiten für Predictive Maintenance und Vision Applikationen.

„High-End IoT Nodes – wie jene, die On-Board KI oder Advanced Vision durchführen – sind ideale Kandidaten für diese Plattform“, merkt Strom an.

Bluetooth bleibt in hoher Nachfrage, besonders für industrielle Wartung und Reparatur. Die PIC-BLE und AVR-BLE Boards, basierend auf PIC und AVR Mikrocontrollern, verbinden mit mobilen Geräten via BLE Gateways und Cloud Services.

Embedded Secure Element ICs bieten einen Root of Trust von Device zu Cloud, sichernd, dass nur autorisierte Verbindungen hergestellt werden.

Abbildung 3: PIC/AVR-BLE Board [Quelle: Microchip]

Entwickler können Apps wie LightBlue (Google Play oder iOS App Store) nutzen, um die On-Board Sensoren des Boards – Temperatur, Licht und 3-Achsen-Beschleunigungsmesser – zu erkunden und zu programmieren und externe Click-Board Sensoren hinzuzufügen (Abbildung 4).

Abbildung 4: Die LightBlue App

Während Wi-Fi und BLE viele Use Cases abdecken, ist ein dediziertes Gateway essenziell für geschlossene oder High-Security Netzwerke. Der AWS Greengrass Gateway, aufgebaut auf dem ATSAMA5D27-WLSOM1 Wireless System on Module, kombiniert den SAMA5D2 MPU, WILC3000 Wi-Fi Modul, Bluetooth und MCP16502 PMIC.

„Greengrass liefert lokales Cloud Computing, ermöglicht Near-Real-Time Responses und Betrieb auch bei verlorenem Internetzugang“, erklärt Strom.

Microchips LTE-M/NB-IoT Development Kit, in Partnerschaft mit Sequans, nutzt Monarch Chips für globale Low-Power Cellular Abdeckung, unterstützt sowohl LTE-M als auch NB-IoT Standards (Abbildung 5).

Für direkte Cloud-Übertragung eliminiert LTE-M/NB-IoT die Notwendigkeit eines intermediary Gateways, positionierend Microchip, um Kunden weltweit zu bedienen, während 5G Netze expandieren.

Sequans 5G Technologie ist kompatibel mit Americas, Europa, Japan und China, sichernd breite Netzwerkunterstützung für Microchips LTE-M/NB-IoT Lösungen.

Abbildung 5: LTE oder M/NB-IoT Development Kit [Quelle: Microchip].

Microchips neue IoT-Lösungen werden unterstützt von seiner umfangreichen Development Ecosystem zentriert auf MPLAB X IDE. Code Generatoren wie MPLAB X Code Configurator (MCC) beschleunigen Applikationscode-Erstellung für PIC und AVR Devices, während Harmony Libraries alle 32-Bit Lösungen unterstützen, straffend Entwicklung across the board.