原标题:软、硬基石“一应俱全”,物联网市场也需要这样的“交钥匙”平台

由于应用的碎片化,物联网市场的供应商一直在努力打造一款类似手机市场安卓系统的物联网平台,从而给开发者提供一条“捷径”,方便其打造高品质、安全、可靠的物联网产品。赛普拉斯针对物联网市场推出的 IoT-AdvantEdge 解决方案是否能担起这一重任?

据赛普拉斯物联网微控制器及无线事业部高级市场总监陈丽华介绍,“该方案囊括了连接芯片、微控制器(MCU)、软件、开发工具及支持、生态伙伴的协力,其目标是通过解决一系列关键物联网设备的设计问题,降低开发的复杂性。”

“连接、计算、创建”三大优势给开发者搭建“捷径”

随着物联网技术和产品的发展,用户提出更多功能需求。在连接方面,用户不仅需要设备能够联网,而且需要中断地联网。IoT-AdvantEdge 支持 Wi-Fi、经典蓝牙(Classic Bluetooth)/ 低功耗蓝牙(BLE) 组合,而且它们可以协同工作;在计算方面,IoT-AdvantEdge 转为物联网优化的 MCU 解决方案,可以为边缘设备提供安全、高能效和基于数据的智能响应,同时支持各种人机界面;在创建方面,IoT-AdvantEdge 灵活的开放式架构平台,使设计人员能够在预先配置的构建抹开菜单种从容选择。

在软件方面,赛普拉斯专为物联网打造了 ModusToolbox 开发工具链,与 PSoC 等 RTOS 微控制器(MCU)相配合,可以极大地简化 Wi-Fi 和蓝牙(BT/BLE)类物联网产品的开发。 ModusToolbox 的中间件能够助力企业将其产品连接到领先的云软件平台,或者公有 / 私有云基础架构上的专有云服务。陈丽华解释,“我们的开发工具包括了低功耗助手、多 RF 射频协同共存、安全认证和 OTA 升级,能显著减少将高质量产品推向市场所需的时间和成本。”

PSoC 6系列:打造物联网应用的“硬基石”

通过 PSoC 系列,赛普拉斯一直在不断打造安全 MCU,新一代 PSoC 6 MCU 系列产品中加入了两个全新的配置:PSoC 62 MCU 和 PSoC 64 Secure MCU。其中,PSoC 64 拥有高性能、M4F/M0 双核架构, 2MB Flash 和 1MB SRAM;PSoC 62 拥有 512KB Flash 和 256KB SRAM,性价比更高。

关于 PSoC 62/63/64 与 PSoC 6 的关系,陈丽华介绍,“PSoC 6 是基于 Cortex M4 和 Cortex M0+一个双核系列,下面分若干个子系列,其中 PSoC 62 是基础型,包含安全引擎等基本硬件,但是不包含 PSoC 64 的 Secure Boot 等很多安全组件;PSoC 63 带无线连接功能,比如 BLE,智能门锁就是基于 PSoC 63 的单芯片方案;PSoC 64 在 PSoC 62 或者 PSoC 63 的基础上进行了安全升级。”


同时,全新的开发套件包含多种低功耗解决方案,能够帮助设计人员解决复杂的连接、安全部署、安全固件管理和云安全等问题。这些集成的解决方案由 ModusToolbox 软件提供支持,并已通过 AWS IoT Core 和 Pelion 云应用的验证,能够简化家庭自动化和便携式消费类设备的开发。

· PSoC 62 2M 43012 Pioneer 套件:超低功率的 M4/M0+ MCU,支持双频 2.4G/5G IEEE 802.11n Wi-Fi 和 Bluetooth 5.0。

· PSoC 62 512K 4343W 原型开发套件:高性价比的人机交互 MCU,支持 IEEE 802.11n Wi-Fi 和 Bluetooth 5.0

· PSoC 64 2M Secure Boot 4343W Pioneer 套件:安全的云连接和配置,安全的固件管理

一站式平台实现成本和开发时间双优化

我们都知道智能手机有交钥匙解决方案,其实当前增长迅速的智能门锁应用,通过 IoT-AdvantEdge 解决方案也可以打造一站式交钥匙方案。在上一代的智能门锁方案中,需要一个 MCU 做指纹识别算法,以及另外的软件系统,整个方案大概需要 3-4 颗 MCU.PSoC 63 基于“Cortex M4+Cortex M0+”的双核构架,Cortex M4 可以适配市场上主流的指纹识别算法,基本上国内能够排上 Top3 的指纹识别算法都有适配,而且后面还会继续增加不同厂商的算法,现在一颗带有 BLE 的 PSoC 6 就可以完成原来 3-4 颗 MCU 的功能,电子物料成本最多比原来要减少 30%-40%。

陈丽华表示,“近两年,智能门锁市场每年大概在 1200 万到 2000 万的规模。现在,赛普拉斯排在 Top10 到 Top20,后续基本都是采用 PSoC 6 平台。智能门锁应用将 IoT-AdvantEdge 的集成优势体现出来了,我们将整个平台软件都做好了,用户只要在上面把锁的外观和形状加以设计,根据个性化应用需求进行二次开发即可。”

以前没有 PSoC 6 组件时,客户设计一个应用大概要花一年时间,现在采用新的即插即用组件,客户从开发、设计到第一个原型机基本功能的测试完善,以及外观设计、打板,三个月就可以完成,时间成本大幅度缩减。

软硬件的多重安全保障

对于数量庞大的物联网市场,用户最关注的仍然是安全,如何保证物联网设备的安全需要在硬件和软件上都要下功夫。陈丽华解释,“加密方法包括对称加密、不对称加密、HASH 算法、随机数发生器、ECC、RSA 等,PSoC 62/63/64 均具有这些加密方式。PSoC 64 是一个升级型安全芯片,与其它型号不同的是,我们根据自己的硬件引擎,加入了几个内容,比如 Secure Boot。”

陈丽华强调,“Secure Boot 保证了软件的完整性,保证上电复位的过程中做校验,有一个签名验签的过程,确认软件是否完整,是否被篡改。如果被篡改,它会触发一个‘我被篡改的’警告,提示中断传输。Secure Boot 通过以后,我们设置了很多保护机制,能够防止侦听和窃取。在网络通讯时,数据在通讯的过程中是不是被有效加密。在密钥是安全的基础上,整个的加密和通讯的过程都是安全的。总之,我们通过硬件和软件的不同方式,提供给客户一个完整的安全支持。”

我们知道,Arm 也推出了 TrustZone 的 Cortex-M33 架构,而且 PSoC 系列也是基于 Arm 架构设计的,那么对于 Cortex-M33 架构和 IoT-AdvantEdge 的 Security Boot,赛普拉斯如何权衡?陈丽华的解释是,“Security Boot 和 Arm Cortex-M33 架构并不矛盾,我们有 Cortex-M33 的 license,并且未来会规划基于该架构的产品。Cortex-M33 具有底层硬件支持,提供了一个基本环境,但是用户还需要二次开发。很多实现在我们现有芯片的双核架构上,如果使用 Cortex-M33,也要做进一步的增强,也可以重新拿来用,所以这并不矛盾。我们最终的目的是能够更好地把安全级别提升到最高的水平。”

当记者问到赛普拉斯在未来的物联网产业中扮演什么角色?陈丽华的回答非常简单,我们希望我们是领头羊。物联网的基本构建需要 MCU、无线通讯、互联网平台,包括硬件和软件,以及很多合作伙伴。赛普拉斯拥有很好的 IoT 平台,而且连接性、稳定性都很好。但长期来看,如果要做物联网行业的领头羊,需要对这个市场有非常深入的了解,而且产品线涵盖整个物联网市场。后续我们会重点结合 MCU 开发平台,包括 Wi-Fi、Bluetooth、BLE 的市场做完整的路线图,尤其是针对特定的垂直行业,所以赛普拉斯有潜质去成为物联网市场的领头羊。

“目前,市场上的很多公司还停留在我们的上一个阶段,我们相信他们在一些客户的支持等方面在陆续跟进。我们比他们早走了一步,我们在以往过程当中的支持,是分散的点,我们怎么样把这些点做成一个面,这个面让我们的客户都能够分享到我们以往的成功经验。把以往的成功经验,做成一个平台化的东西,让它更好地在后面的设计当中去运用。IoT-AdvantEdge 具有三大优势,解决开发者面临的八大问题。通过集成化的平台,让客户更容易拿到资源应用在后续的设计中,我们是比竞争对手多走了一步。”陈丽华补充。

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