IoT-Design beschleunigen mit Microchips fortschrittlichen Development Boards

IoT-Design beinhaltet die Auswahl des richtigen Mikrocontrollers (MCU) und Konnektivitätsprotokolls für die Applikation. Microchip Technology hat eine Suite von Full-Stack, eingebetteten Development-Lösungen vorgestellt, um diesen Prozess zu straffen.

Microchips Portfolio spannt von kompakten PIC und AVR MCUs – ideal für Sensoren und Aktuatoren – bis zu leistungsstarken 32-Bit-MCU-Gateways und MPUs für Edge Computing. Diese Geräte verbinden sich zu jedem Core oder Cloud via Wi-Fi, Bluetooth oder 5G Narrowband, alles untermauert durch Trust Platforms CryptoAuthentication Familie.

IoT-Netzwerke vernetzen Sensoren und intelligente Geräte über Homes, Transport, Wearables und sogar den menschlichen Körper, ermöglichen Datenaustausch und autonomes Handeln. Um das volle IoT-Potenzial zu entfalten, müssen Workflows vereinfacht und modulare Komponenten genutzt werden, um reale Herausforderungen von Software bis Hardware zu meistern.

Typische IoT-Projekte fallen in drei Kategorien: Cloud-vernetzte Systeme, lokale Netzwerk (Intranet) Lösungen und Gateway-basierte Architekturen, die Legacy-Geräte ans Internet anbinden.

Die Wahl des richtigen Development Kits ist oft der entscheidende erste Schritt. Ein Cloud-vernetztes IoT-System von Grund auf zu bauen, kann kostspielig und zeitaufwändig sein, verlangt Expertise über Ingenieursdisziplinen hinweg. Heutige Entwickler stehen vor verlängerten Entwicklungszyklen und erhöhten Sicherheitsrisiken, was Prototyping-Plattformen essenziell für schnelle Innovation und zugängliches IoT-Design macht.

Microchip Lösungen

Microchips eingebettete Development-Lösungen ermöglichen schnelle, sichere und mühelose Konnektivität zu jeder Cloud via Wi-Fi, Bluetooth oder 5G Narrowband, alles verstärkt durch CryptoAuthentication Familys robuste Sicherheitsgrundlage.

„IoT-Adoption bleibt langsamer als erwartet“, bemerkt Oyvind Strom, Marketing Director bei Microchip. „Trotz Fülle an Lösungen zögern viele Kunden noch. Unser Fokus auf Edge Nodes und Gateways priorisiert Benutzerfreundlichkeit.“

Durch Kombination bewährter Security-Hardware mit branchenweiten Partnerschaften schützt Microchip gegen ein Spektrum von Bedrohungen – von Remote-Cyberangriffen bis zu gefälschter Geräte-Proliferation. Solche Risiken können signifikante Deployment-, Recovery- und Markenwert-Verluste across all sectors verursachen.

Microchip hat sein Rapid-Prototyping-Portfolio um vier Wi-Fi-basierte IoT-Development-Plattformen, zwei Bluetooth-Prototyping-Boards für PIC und AVR, ein IoT-Gateway mit AWS IoT Greengrass und Azure Integration, und LTE-M/NB-IoT Kits via Partnerschaft mit Sequans erweitert.

Jede Plattform betont Benutzerfreundlichkeit und schnelle Iteration für industrielle, medizinische, Consumer, landwirtschaftliche und Retail-Applikationen, mit Security embedded from the start. Die wählbaren Konnektivitätsoptionen, gekoppelt mit vollem Spektrum an MCU/MPU Performance und Peripherie-Features, machen diese Lösungen skalierbar über Märkte hinweg.

„Kunden können IoT-Lösungen mit oder ohne Cloud-Integration bauen“, sagt Strom. „Cloud Computing boomt, mit Google, Amazon und Microsoft führend. Wir haben mit allen dreien partnerschaftlich kooperiert. Die PIC-IoT WA und AVR-IoT WA Boards, entwickelt mit AWS, ermöglichen native Wi-Fi-Verbindung zu AWS IoT Core.“

Stecken Sie das Boards USB in einen PC, und ein dediziertes Web-Portal führt Sie durch Wi-Fi-Credential-Eingabe. Innerhalb 30 Sekunden streamt das Board Daten in die Amazon Cloud – ein schneller Pfad vom Prototyp zur Produktion. Auf kosteneffizienten Mikrocontrollern aufgebaut, demonstriert das Board, dass robustes Edge-Node-IoT keine 32-Bit-Plattformen erfordert.

Die beiden Boards beinhalten Temperatursensor und Lichtsensor für Demonstration. Ein Microbus-Expansion-Socket unterstützt über 300 Click Boards, was einfache Integration zusätzlicher Sensoren via Microchips Ökosystem ermöglicht (Abbildung 1).

Abbildung 1: PIC/AVR-IoT WA Board (Bild: Microchip Technology)

Das SAM-IoT WG Board verbindet Google Cloud IoT Core mit der populären SAM-D21 Arm Cortex-M0+ 32-Bit Microchip Linie (Abbildung 2).

Abbildung 2: SAM-IoT WG Board (Bild: Microchip Technology)

Azure IoT SAM, eine Mikrocontroller-basierte Plattform, integriert Azure IoT SDK und Services in Microchips MPLAB X Ökosystem. Sie liefert überlegene Rechenleistung, ermöglicht On-Board-Datenübertragung und KI-gesteuerte Analyse.

„Predictive Maintenance, Vision und andere High-End-Applikationen sind ideal für diese Plattform“, erklärt Strom.

Industriesektoren setzen zunehmend auf Bluetooth für Wartung und Reparatur. Integriertes Bluetooth erlaubt Technikern, Fehlercodes und Diagnostik von Tablets oder Smartphones abzurufen, mechanische Intervention entfällt.

Die PIC-BLE und AVR-BLE Boards sind PIC/AVR-basierte Sensorknoten, die via BLE mit Mobilgeräten und via BLE-Gateways zur Cloud verbinden (Abbildung 3).

Abbildung 3: PIC/AVR-BLE Board (Bild: Microchip Technology)

Ein On-Board Secure Element IC etabliert einen Root of Trust, stellt sicher, dass nur autorisierte Geräte sich mit dem eingebetteten System und der Cloud verbinden. Die Boards feature Temperatursensor, Lichtsensor und 3-Achsen-Beschleunigungssensor, mit Option zur Erweiterung via externer Click-Board-Sensoren und Entwicklung Custom Apps mit LightBlue, verfügbar auf Google Play und App Store (Abbildung 4).

Abbildung 4: Die LightBlue App (Bild: Microchip Technology)

Während Wi-Fi für Heimrouter adequat ist, fordern geschlossene Netzwerke Gateway-Lösungen. Microchips AWS IoT Greengrass Gateway nutzt das ATSAMA5D27-WLSOM1 SoM, kombiniert SAMA5D2 MPU, WILC3000 Wi-Fi/Bluetooth Combo und MCP16502 Powermanagement.

„Unsere Greengrass-zertifizierten Lösungen bringen Cloud Computing an den Edge“, bemerkt Strom. „Sie bieten Near-Real-Time-Response und fortgesetzten Betrieb auch bei Internetverlust.“

Microchip stellte auch ein LTE-M/NB-IoT Development Kit mit Sequans vor. Das Kit nutzt Sequans Monarch Chips, liefert Low-Power 5G Cellular Konnektivität ideal für direkte Cloud-Übertragung, bypassing Gateway-Layer.

Service Provider rollen 5G-Netze aus, bereit für massiven IoT-Traffic. Die Wahl zwischen LTE-M und NB-IoT variiert global, mit unterschiedlichen regionalen Standards (Abbildung 5). Sequans 5G Tech unterstützt Americas, Europa, Japan und China, erlaubt Microchip, Kunden weltweit mit LTE-M/NB-IoT Konnektivität über große Netze zu bedienen.

Abbildung 5: LTE-M oder NB-IoT Development Kit (Bild: Microchip Technology)

Microchips IoT-Lösungen wurzeln in seinem umfangreichen Development-Ökosystem zentriert auf MPLAB X IDE. Code-Generatoren wie MPLAB X Code Configurator (MCC) beschleunigen Code-Erstellung für PIC und AVR, während Harmony Libraries alle 32-Bit MCU/MPU Lösungen unterstützen.

>> Dieser Artikel wurde ursprünglich auf unserer Schwesterseite EE Times Europe veröffentlicht.