Cloud nach Maß: Rapid Prototyping von Embedded-IoT-Produkten

19.03.2020 Michael Eckstein

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Microchip bringt seine Controller und Prozessoren in die Cloud: Sechs auf verschiedene Märkte ausgerichtete Plattformen sollen das Prototyping von IoT-Produkten erleichtern. Für viele Entwickler dürfte die einfache Anbindung eigener IoT-Projekte an Microsoft Azure, AWS, Google und andere Clouds interessant sein.

Wahlfreiheit: Die Microchip-Embedded-IoT-Kits lassen sich mit unterschiedlichen Cloud-Angeboten koppeln.(Bild: Microchip) — Wahlfreiheit: Die Microchip-Embedded-IoT-Kits lassen sich mit unterschiedlichen Cloud-Angeboten koppeln.
(Bild: Microchip)

Die zunehmende Vielfalt im Internet of Things hat auch ihre Schattenseiten: Der Markt fragmentiert, die Komplexität und damit die Kosten von Projekten nehmen zu. Gleichzeitig bringen immer mehr Unternehmen Lösungen auf den Markt, die für eigene Projekte mehr oder minder gut passen. Dies fordert Entwicklern bereits bei der Entscheidung für ein Design und der Suche nach passenden Komponenten einiges ab. Angesichts der Vielfalt ist es kein Wunder, dass viele Produkte Sicherheitslücken haben und so manches Projekt scheitert.

Mit seiner neuen Embedded-Entwicklungslösung will US-Halbleiterhersteller Microchip Entwickler beim Design von IoT-Produkten unterstützen, indem er genau die genannten neuralgischen Punkte adressiert. Bereits im Herbst 2019 hatte Microchip seine dreistufige Trust-Plattform für hardwarebasierte IoT-Sicherheit ab dem Prototyping und für Kleinststückzahlen vorgestellt. Dahinter steckt ein Secure Element (SE), dass sich mit allen Mikrocontrollern (MCU) und Prozessoren (MPU) des Herstellers kombinieren lässt.

Die neue Lösung ist nun der nächste Schritt: Damit sollen Entwickler „jeden Microchip-Prozessor-Core an jede Cloud anbinden können – und zwar über WLAN, Bluetooth oder Schmalband-5G-Mobilfunk“. Dies umfasse alle Cores von den kleinsten PIC- und AVR-MCUs für Sensoren und Aktuatoren bis hin zu den 32-Bit-MCU- und -MPU-Gateway-Lösungen für Edge-Computing. Für die nötige Sicherheit würden die CryptoAuthentication-ICs der Trust-Plattform sorgen.

Sechs auf verschiedene Märkte ausgerichtete Prototyping-Plattformen

Insgesamt fügt Microchip seinem IoT-Portfolio sechs neue Lösungen hinzu. Nach eigenen Angaben sind die einzelnen Komponenten und Funktionen aufeinander abgestimmt. Eine integrierte Entwicklungsumgebung samt Debug-Funktionalität ermögliche einen einfachen Zugriff auf Prozessor-Cores, Schnittstellen und Sicherheitsfunktionen. Microchip verspricht, dass sich damit die Projektkomplexität und -kosten senken lassen. Im Einzelnen sind folgende Elemente verfügbar::

PIC-IoT-WA -und AVR-IoT-WA-Boards: Zwei neue PIC- und AVR-MCU-Entwicklungsboards mit einem zugehörigen, kundenspezifischen Rapid-Prototyping-Tool, die Microchip zusammen mit Amazon Web Services (AWS) entwickelt hat und die eine einfache Anbindung von IoT-Sensorknoten an die AWS-IoT-Core-Cloud-Dienste über WLAN ermöglichen sollen.

Gateway-Lösungen mit AWS-IoT-Greengrass: Basierend auf dem neuesten funkbasierten System-On-Module (SOM) enthält das ATSAMA5D27-WLSOM1 Microchips SAMA5D2-MPU sowie das WILC3000-WLAN- und Bluetooth-Kombimodul, das über den Power-Management-IC (PMIC) MCP16502 versorgt wird.

SAM-IoT-WG: Diese Lösung verbindet den Google-Cloud-IoT-Core mit den 32-Bit-MCUs SAM-D21 mit ARM-Cortex-M0+ von Microchip.

Azure-IoT-SAM-MCU-basierte IoT-Entwicklungsplattform: Umfasst das Azure-IoT-Device-SDK und Azure-IoT-Dienste mit Microchips Entwicklungstool-Ökosystem MPLAB X.

PIC-BLE- und AVR-BLE-Boards: Zwei neue PIC- und AVR-MCU-Boards für Sensorknoten, die über Gateways mit Bluetooth Low Energy (BLE) eine Verbindung zu Mobilgeräten für verschiedene Industrie-, Consumer- und Sicherheitsanwendungen sowie zur Cloud herstellen.

LTE-M/NB-IoT-Entwicklungskit: Bestehend aus Monarch-IC-basierten Modulen von Sequans, die IoT-Knoten abdecken und neueste stromsparende 5G-Mobilfunktechnik nutzen.

Azure-IoT-Dienste kümmern sich um die Cloud-Anbindung

„Microchip baut auf seinem umfangreichen Angebot an Tools und Lösungen auf, um eine schnelle und einfache Entwicklung sicherer IoT-Anwendungen für das gesamte Spektrum von Embedded-Steuerungen und -Architekturen zu ermöglichen“, sagt Greg Robinson, Associate Vice President Marketing der 8-Bit Mikrocontroller Business Unit von Microchip. Die jüngsten Partnerschaften mit Sequans und deren 5G-Mobilfunktechnik sowie mit Microsoft Azure würden zudem Microchips „Engagement bei der Entwicklung innovativer Lösungen“ erweitern. Laut Sam George, Corporate Vice President, Azure IoT von Microsoft sollen Anwender mit den Azure-IoT-Diensten und Microchips MPLAB-X-Entwicklungstools „problemlos IoT-Geräte mit der Microsoft Azure Cloud verbinden“ können.

Nach Angaben des Chipherstellers ist jede der jetzt vorgestellten Lösungen auf Benutzerfreundlichkeit und schnelle Entwicklung intelligenter Anwendungen für die Industrie, Medizintechnik, Consumermärkte, Landwirtschaft und den Einzelhandel ausgelegt. In jedem Fall stehe die Embedded-Security, also die integrierte Datensicherheit, im Vordergrund. Die große Auswahl an Verbindungstechniken soll in Kombination mit der Vielfalt einsetzbarer MCUs, MPUs und Peripheriebausteinen die Entwicklung von Produkten für eine Vielzahl von Märkten vereinfachen.

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Entwicklungstools und Linux-Distributionen

Kern des Angebots ist die integrierte Entwicklungsumgebung MPLAB X. Laut Microchip automatisieren und beschleunigen Codegeneratoren wie der MPLAB X Code Configurator (MCC) das Erstellen und Anpassen von Anwendungscode für PIC- und AVR-Mikrocontroller, während die Harmony-Softwarebibliotheken alle 32-Bit-MCU- und MPU-Lösungen unterstützen.

Das PKOB Nano hat nach Angaben des Herstellers In-Circuit-Programmier- und Debugging-Funktionen an Bord. Ein USB-Kabel zur Stromversorgung, zum Debuggen und Kommunizieren würde reichen, um loslegen zu können. Größere Lösungen werden von universellen Programmierern und Debuggern, dem MPLAB PICkit 4 und dem MPLAB ICD 4, unterstützt. Das ATSAMA5D27-WLSOM 1 stelle Microchip mit kostenlosen Linux-Distributionen bereit. Durch das Einspielen von Microchip-Patches in den Linux-Kernel erhalten Kunden die volle Unterstützung des Open-Source-Gemeinde, um qualitativ hochwertige Lösungen erstellen zu können.

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