Ország, amelynek oldalán vagy: Hungary. Számodra javasolt verzió USA / US
Vevői fiók
A TE kosaradban
Regisztráció

Microchip IoT modulok

2020-11-09

Microchip  IoT modulok

Az elektronikai iparban már évek óta az egyik legnépszerűbb kulcsszó az IoT, vagyis a „tárgyak internete”. Az alábbiakban olyan kompakt modulokat mutatunk be, amelyek megkönnyítik a prototípus készítést és felgyorsítják az IoT céleszközök piacra kerülésének idejét. Ezek a modulok a Microchip által gyártott fejlesztőkészletek, amelyeket Bluetooth vagy Wi-Fi hálózatokon keresztül történő kommunikációra terveztek, és készen állnak az Amazon Web Services vagy a Google Cloud használatára.

Nemcsak az iparban, hanem a mindennapi életben is megfigyelhetjük a gyorsan növekvő eszközválasztékot, melyek sajátsága, hogy csak akkor működhetnek, ha tartósan vagy időszakosan az internethez kapcsolódnak, vagy legalább egy otthoni vagy üzleti helyi hálózathoz. Ezt a kapcsolatot mindennap használjuk - a tévékészülékek okostelefonnal történő üzemeltetésétől az átfogó gyári automatizálásig.

A rendszerben működő eszközökkel vagy eszközök között folytatott kommunikáció lehetővé teszi a vezérlés központosítását (például gyártósor vagy intelligens otthon esetén), de magában foglal egy bizonyos mennyiségű adat letöltését és küldését is. Az adatokat különféle érzékelőkből nyerik, általában mikrovezérlők segítségével, melyek számítási teljesítménye túl alacsony az adatok komplex elemzéséhez, nemhogy felhasználóbarát módon történő bemutatáshoz. A helyi szerver hasznos lehet az adatfeldolgozásban, de telepítése és karbantartása gyakran túl drága a várt előnyökhöz képest. Ezért a tervezők és a felhasználók gyakran választják a külső vállalatok, például az Amazon vagy a Google által kínált szolgáltatásokat, vagyis az adatok „felhőben” történő tárolását és feldolgozását.

Van még egy kihívás, amellyel minden IoT-eszköznek szembe kell néznie: a biztonság. Sajnos egy túlságosan leegyszerűsített eszköz könnyen az otthona vagy az üzleti hálózati infrastruktúra gyenge láncszemévé válhat, hiszen nem nyújt megfelelő szintű adatvédelmet. Nem kell senkit emlékeztetni a megfelelő biztonság hiányának káros következményeire, különösen az internethez kapcsolt hálózatok esetében.

Microchip IoT modulok

A 32 bites mikrovezérlőket gyakran használják IoT-eszközökben. Megfelelő számítási kapacitással rendelkeznek, és hálózati alkalmazásokkal történő együttműködésre lettek kialakítva. Erőforrásaik lehetővé teszik a felhasználói alkalmazások működtetéséért, a vezeték nélküli átvitelért és az eszköz és a felhő között kicserélt adatok megfelelő szintű biztonságának biztosításáért felelős komplex szoftver használatát (hitelesítés és titkosítás). Másfelől azonban hátrányt jelent az ilyen kiterjedt szoftverek kiépítésének szükségessége is. Egy ilyen megoldás kifejlesztése időigényes, megköveteli az alkalmazott rendszer architektúrájának ismeretét, valamint a TCP/IP és az MQTT-típusú vagy fejlettebb protokollok, vagy a kompatibilis operációs rendszer működtetéséhez szükséges könyvtárak fejlett ismeretét. Ezenkívül gondoskodni kell az átvitt adatokra vonatkozó biztonsági megoldások megvalósításáról és a firmware lehetséges frissítéséről. Sok esetben a 32 bites mikroprocesszor használata szükségtelenül megnehezítheti a kialakítást. Különösen akkor van ez, amikor egy funkcionálisan egyszerű alkalmazást kell megtervezni - például egy olyan alkalmazást, amely leolvassa a környezeti szenzorok adatait és reagál azok változására a felhőn keresztül az irányítóközpontból érkező utasításoknak megfelelően.

Éppen ezért a TME kínálatában megjelentek a Microchip kompakt IoT moduljai 8 és 16 bites mikrovezérlőkkel - AVR vagy PIC, az Ön igényeinek és preferenciáinak megfelelően.

Az egyes SMART/CONNECTED/SECURE funkciókat dedikált blokkok (mikrovezérlő/kommunikációs modul/hitelesítő chip) valósítják meg.

A TME kínálatában elérhető hat modulról a legfontosabb információkat az alábbi táblázat tartalmazza. Alapvetően megkülönböztetünk AVR és PIC mikrovezérlőket. Az ügyfelek mindkét típusból három modul közül választhatnak: energiatakarékos modul, amely a Bluetooth kommunikációhoz igazodik; Wi-Fi modul, amelyet az Amazon Web Services (AWS) használatára terveztek; vagy a Google Cloud szolgáltatásnak dedikált Wi-Fi modul.Minden panel hibakeresővel van ellátva, amely megkönnyíti az együttműködést az IDE-vel és felgyorsítja a prototípus készítést. A hibakeresőnek és az USB kommunikációnak köszönhetően a modul programozása Microchip MPLAB® X IDE környezetben igazán gördülékenyen történik. A szoftvert a modul automatikusan felismeri, a LED-ek jelzik a készülék aktuális állapotát, a felhasználó pedig használhat virtuális COM portot és logikai elemző csatornát (GDI GPIO). Sőt, az AVR mikrovezérlőkön alapuló termékek továbbra is kompatibilisek a népszerű Atmel Studio és Atmel Start környezetekkel.

Érdemes megjegyezni, hogy a Bluetooth modulokat egy kis CR2032 gombelemmel lehet táplálni az eXtreme Low Power (XLP) technológiának köszönhetően. Más modellek töltésszabályozóval és lítium-ion (Li-Ion) vagy lítium-polimer (Li-Pol) cellához való csatlakozóval vannak felszerelve.

Modell Mikrokontroller Kapcsolat típusa Kapcsolódó szolgáltatás
AVR-BLE ATmega3208 Bluetooth n/d
AVR-IOT-WA ATmega4808 Wi-Fi Amazon Web Services
AVR-IOT ATmega4808 Wi-Fi Google Cloud
PIC-BLE PIC16LF18456 Bluetooth n/d
PIC-IOT-WA PIC24FJ128GA705 Wi-Fi Amazon Web Services
PIC-IOT PIC24FJ128GA705 Wi-Fi Google Cloud
Minden modul további NYÁK-ra szerelt alkatrészeket tartalmaz. A típustól függően ezek lehetnek: GPIO csatlakozó, amely közvetlen hozzáférést biztosít a mikrovezérlő funkcióihoz, fizikai gombok, további LED-ek, fényérzékelő (TEMT6000, csak Wi-Fi verziókhoz), hőmérséklet-érzékelő (MCP9808 vagy MCP9844) vagy gyorsulásmérő (BMA253, Csak Bluetooth verziók).

Konnektivitás és biztonság

A Wi-Fi kapcsolat a Microchip ATWINC1510 moduljának köszönhetően lehetséges. 2,4GHz (b/g/n) sávszélességben működik, támogatja a TCP/IP-t az IPv4 változatban, és kompatibilis a WPA/WPA2, TLS és SSL protokollon keresztül titkosított hálózatokkal. A Bluetooth-kapcsolatra szánt elemeket RN4870 modullal szerelték fel. Ez a Microchip által bevált, saját fejlesztésű megoldás. A modul lehetővé teszi a kommunikációt a Bluetooth 5 szabványban, és az UART interfészen keresztül küldött parancsokkal működtethető. Mindkét kommunikációs modul (és ezért az összes bemutatott termék) a világ legfontosabb régióiban való működéshez szükséges tanúsítvánnyal rendelkezik: Észak-Amerikában, Európában, Japánban, Koreában, Tajvanon és Kínában.

A Microchip modulok által küldött adatok emellett az ATECC608A kriptográfiai társprocesszor használatának köszönhetően biztosítottak. Ez egy olyan rendszer, amely az ECC technikát (Elliptic Curve Cryptography) alkalmazza. Mivel a hitelesítést (titkosítást) egy dedikált rendszerben végzik, ezért gyors és megbízható, magas információbiztonságot biztosít. Ezek az eszközök már előzetesen regisztrálva vannak az AWS vagy a Google Cloud szolgáltatásban, ami további időmegtakarítást jelent a felhasználó számára.

Mikrokontrollerek

Az AVR mikrovezérlőkön alapuló modulokon az alábbiak egyike van telepítve: ATmega3208 vagy ATmega4808. Ezek összefüggő, 8 bites konstrukciók, amelyek a rendelkezésre álló programmemóriában (sorban: 32KB és 48KB) és a statikus véletlen hozzáférésű memóriában (4KB és 8KB) térnek el egymástól. 20MHz maximális frekvenciával működnek. A mikrokontrollerek 4 időzítővel vannak felszerelve, 16 bites előmérővel (frekvenciaosztók). A felhasználó 12 csatornás A/C konvertert is felhasználhat. A perifériákkal való kommunikáció az SPI/I2C és az USART soros interfészek használatával történik.

Fejlettebb megoldás nyújt a PIC16LF18456 mikrokontroller, amely a PIC-BLE modulokban található. Úgy tervezték, hogy energiatakarékos legyen (eXtreme Low-Power technológia), és különféle érzékelőkkel működjön együtt. 12 bites, 24 csatornás analóg-digitális átalakítóval rendelkezik, átalakító funkcióval (ADC2 ). A magtól függetlenül működhet, és bekapcsolhatja a magot alvó üzemmódból – ezáltal energiafogyasztást takaríthat meg. A rendszerben két komparátor, két 10 bites PWM generátor, négy 8 bites és négy 16 bites számláló és egy 5 bites D/A konverter is helyet kapott.

A PIC-IoT modulokban PIC24FJ128GA705 mikrovezérlőket használnak. Ezek 16 bites rendszerek, amelyek 32 MHz-ig terjedő frekvencián működnek, és mobil alkalmazásokhoz készültek (akkumulátorral működtetve). Csakúgy, mint a PIC16LF18456 esetében, CIP technológiát, vagyis magfüggetlen perifériákat használnak, ami további energiatakarékos megoldást bifztosít. A mikrovezérlő használható a kapacitív technológiában épített érintő billentyűzet kezelésére. Beépített valós idejű órával és 3 analóg komparátorral is rendelkezik. Miután a PIC-IoT modulokban megtalálhatók az alkatrészek, ez az eszköz könnyen programozható, ugyanakkor hatékony eszköz, amely felhasználható fejlett IoT eszközök felépítésére.

Az alábbi videó egy egyszerű alkalmazást mutat be, amely a PIC mikrovezérlőkkel felszerelt Microchip modulok alapvető funkcióit használja. A rendszer csatlakozik a Google Nest szolgáltatáshoz. A hívás fogadása után az adott hely időjárásával kapcsolatos információk letöltésre kerülnek. A Mikroelekronika Click kiegészítő paneljének egyikével (ebben az esetben léptető motor meghajtóról van szó) a modul úgy mozgatja a jelzőtűt, hogy az az aktuális időjárási viszonyok szimbólumára mutasson a felhasználó által kiválasztott helyen.

Érdemes megjegyezni, hogy az összes bemutatott Microchip termék a Mikroelektronika Click kiegészítő paneljeivel is működik. Katalógusunkban a gyártó több száz terméke szerepel – ne hagyja ki ezt az ajánlatot.

Nézze meg a kínálatunkat

EZT IS OLVASD EL

A Te böngésződ már elavult, tölts le egy újabb verziót

Firefox Firefox Letöltés
Internet explorer Internet Explorer Letöltés