Microchip
Продукты Microchip с поддержкой Amazon FreeRTOS, AWS Greengrass и AWS IoT позволят проектировать встраиваемые системы и приложения с защищенным подключением к облачным сервисам Amazon Web Services
Системы с облачным подключением становятся все более востребованными в самых разных секторах рынка. От сельского хозяйства до «умных» городов, от бытовых устройств до промышленного оборудования – доступ к системам и данным в реальном времени является элементом, в корне меняющим ситуацию в этих отраслях, ускоряющим темп и эффективность бизнеса.
Стремясь внести свой вклад в создание таких интеллектуальных проектов, Microchip расширила сотрудничество с Amazon Web Services (AWS), запустив поддержку разработки подключаемых к облачным сервисам встраиваемых систем от узлов до «облака». Microchip предлагает все компоненты, инструменты и программы, необходимые для быстрой разработки защищенных облачных систем, поддерживающих Amazon Greengrass, Amazon FreeRTOS и AWS Internet of Things (IoT).
Теперь микроконтроллеры серии PIC32MZ EF поддерживают операционную систему реального времени Amazon FreeRTOS, которая делает программирование, использование и обслуживание маломощных оконечных устройств простым и безопасным. Эти высокопроизводительные микроконтроллеры с лучшими в отрасли возможностями подключения содержат Flash-память большого объема, богатую аналоговую и цифровую периферию и набор надежных инструментальных средств, позволяющих разработчикам быстро создавать сложные приложения. В Amazon FreeRTOS включены программные библиотеки, упрощающие реализацию безопасного эфирного обновления ПО, а также предоставляющие возможность локального подключения устройств к сервису AWS Greengrass или непосредственно к облаку, обеспечивая выбор из множества мест обработки данных.
Для разработки приложений на базе операционной системы Amazon FreeRTOS Microchip предлагает отладочный набор Amazon FreeRTOS Curiosity PIC32MZEF Bundle. В состав набора входят высокоинтегрированная отладочная плата Curiosity PIC32MZEF, плата расширения Wi-Fi 7 Click, дочерняя плата LAN8720A PHY и плата расширения USB UART Click. Curiosity является полностью интегрированной платформой разработки, включающей два разъема расширения mikroBUS, позволяющих легко добавлять дополнительные возможности (Рисунок 1).
 |
||
| Рисунок 1. | Отладочная плата Microchip Curiosity PIC32MZEF с установленными платами расширения для разработки приложений IoT. |
|
Для разработки приложений Amazon FreeRTOS, подключаемых к облачным сервисам AWS, могут использоваться платы расширения с интерфейсом mikroBUS, включая Wi-Fi 7 Click на контроллере WINC1500 и USB UART Click. Кроме того, для создания демонстрационного приложения с подключением по Ethernet можно использовать дочернюю плату LAN8720A PHY.
Если сбор и обработка данных должны происходить непосредственно в системе, разработчики могут использовать микропроцессоры Microchip серии SAMA5D2 (Рисунок 2) с встроенным ПО AWS Greengrass. Это позволит системе на локальном уровне выполнять обработку данных, управлять сообщениями, кэшированием данных и синхронизацией подключенных устройств с применением функций аутентификации и шифрования. Такой подход обеспечивает улучшенную реакцию на события, экономит полосу канала связи и позволяет использовать более экономичные облачные вычисления.
 |
||
| Рисунок 2. | Блок-схема микропроцессоров Microchip серии SAMA5D2. | |
Устройства SAMA5D2, доступные также в вариантах систем-в-корпусе (СвК), обладают полной совместимостью с Amazon Greengrass и предназначены для промышленных шлюзов и сетевых концентраторов. Кроме того, встроенные функции безопасности и расширенный температурный диапазон позволяют использовать эти микропроцессоры в физически небезопасных и жестких условиях. СвК ATSAMA5D27C-D1G содержит процессор SAMA5D27 и 1 Гбайт динамического ОЗУ – объем памяти, требуемый для выполнения AWS Greengrass.
AWS Greengrass – программное обеспечение, позволяющее безопасно выполнять локальные вычисления, обмен сообщениями, кэширование данных и синхронизацию подключенных устройств. С помощью AWS Greengrass подключенные устройства смогут выполнять функции AWS Lambda, синхронизировать данные и безопасно обмениваться информацией с другими устройствами в сети, даже если они не подключены к Интернету. AWS Greengrass незаметно для пользователя расширяет AWS на все устройства, поэтому генерируемые ими данные могут обрабатываться локально, а облако используется для управления, аналитики и длительного хранения. Аутентификация и шифрование данных осуществляются во всех точках подключения с использованием возможностей AWS IoT по обеспечению безопасности и управлению доступом. Таким образом, устройства никогда не обмениваются данными – ни друг с другом, ни с облаком – без проверенной идентичности.
Для разработки и быстрого прототипирования систем на микропроцессоре SAMA5D2 с использованием AWS Greengrass Microchip предлагает оценочный набор SAMA5D2 Xplained Ultra (Рисунок 3).
 |
||
| Рисунок 3. | Оценочный набор SAMA5D2 Xplained Ultra поддерживает разработку приложений AWS Greengrass. |
|
В состав набора входит высокоинтегрированная оценочная плата, поддерживающая подключение модулей расширения Arduino (Arduino DUE, Uno R2 и R3, Mega R3), с богатым набором интерфейсов передачи данных и памятью eMMC и DDR3. Разъемы интерфейсов и колодки расширения позволяют легко настраивать и быстро использовать встроенные функции, такие, например, как усилитель класса D или емкостной сенсорный контроллер. Набор дополняют дистрибутив Linux и пакет прикладных программ.
Критическое значение для безопасности IoT имеет защищенность конечного узла. Microchip предлагает потребителям решать эту проблему с помощью специализированной аппаратной архитектуры аутентификации, позволяющей обеспечить уникальную, надежную и защищенную идентификацию устройства. Опираясь на такие элементы безопасности, как криптографический сопроцессоры ATECC508A и ATECC608A, последний из которых относится уже к новому поколению, и используя в сервисе AWS IoT процедуры регистрации JITR и функции UYOC, можно создавать цепочки личных сертификатов.
 |
||
| Рисунок 4. | На универсальной оценочной плате ATCryptoAuth-XPRO-B установлено несколько различных сопроцессоров шифрования. |
|
Кроме того, для быстрого прототипирования безопасных и защищенных решений на платформе AWS IoT Microchip предлагает отладочный набор CryptoAuth Xplained Pro (ATCryptoAuth-XPRO-B), совместимый с любой оценочной платой серии Xplained или XplainedPro (Рисунок 4). Для решения все-в-одном предлагается обновленный отладочный комплект AT88CKECC-AWS-XSTK-B на процессоре Cortex-M4 (ATSAMG55) с обновленной прошивкой, работающим под FreeRTOS, с модулем Wi-Fi ATWINC1500 и сопроцессором шифрования ATECC508AMAHAW (доступен также вариант на ATECC608A).
| Таблица 1. | Цены на представленные в статье продукты компании Microchip, поддерживающие решения Amazon Web Services |
||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||
Все устройства и инструменты, перечисленные в статье, доступны для заказа в промышленных объемах на сайте компании. Цены на микроконтроллеры и отладочные средства с указанием поддерживаемого решения AWS отражены в Таблице 1.
