Microchip、セキュアなクラウド接続IoT開発ボードを発表し迅速なプロトタイピングを実現

Microchip Technologyは、統合されたマイクロコントローラ ポートフォリオ全体でシームレスなクラウド接続を実現し、迅速なプロトタイピングを可能にする包括的なIoTソリューション スイートを発表しました。

IoT設計の課題

IoTシステムの設計には、ユースケースに適したマイクロコントローラと接続プロトコルの選択が必要です。Microchipの新しいフルスタック組み込み開発ラインは、センサーやアクチュエータに最適な超小型PICおよびAVR MCUから、エッジ コンピューティングを支える堅牢な32ビット MCUゲートウェイおよびMPUソリューションまで、無数の組み合わせを提供します。サポートされる接続性はWi‑Fi、Bluetooth、5Gナローバンドに及び、すべてTrust PlatformのCryptoAuthenticationファミリによって強化されています。

あらゆるIoTプロジェクトの第一歩は、プロトタイプの目標に合った開発キットを選ぶことです。クラウド接続システムをゼロから構築することは、複数のエンジニアリング分野の専門知識を要求し、困難でコストがかかり、時間を要します。今日の開発者は、より長い開発サイクルと増大するセキュリティ リスクに直面しています。

IoTセンサー ネットワークとインテリジェント デバイスは、家庭、輸送、通信システム、ウェアラブル、さらには人体にまで浸透し、前例のない規模でデータ交換を可能にすると予想されています。これらの機会を活かす鍵は、合理化されたワークフローとモジュール型コンポーネントにあります。

典型的なIoTプロジェクトの3カテゴリ

1. データ分析用の専用サーバー ソフトウェアに依存するクラウド接続システム
2. イントラネット上で通信するローカル ネットワーク プロジェクト
3. レガシー システムをインターネットに接続するゲートウェイ ソリューション

プロトタイピング プラットフォームは、イノベーションの加速、サプライ チェーンの簡素化、より幅広いクリエイターが実用的なIoTソリューションを開発できるよう支援する上で重要な役割を果たします。

Microchipのソリューション

「IoTの採用は予想より遅れています」とMicrochipのマーケティング ディレクター、Oyvind Strom氏は語ります。「多くのお客様がフルIoTスタックの導入を躊躇しています。だからこそ、使いやすさを重視したエッジ ノードとゲートウェイに注力しているのです」と説明します。

Microchipのセキュリティ ハードウェアは、サイバー攻撃と偽造製品から保護し、接続デバイスのエンドツーエンド保護を保証します。

新しいインテリジェントでセキュアな迅速プロトタイピング ソリューション

• PICおよびAVRファミリベースの4つのWi‑Fi開発プラットフォーム
• PICおよびAVRライン向けの2つのBluetoothプロトタイピング ボード
• Amazon GreengrassとAzure IoTサービスを統合したIoTゲートウェイ
• Sequans Monarchチップを採用し5Gセルラー接続を実現するLTE‑M/NB‑IoTキット

各キットはユーザーフレンドリーな設計と迅速な開発を重視し、セキュリティが最優先される産業、医療、コンシューマー、農業、小売アプリケーションに適しています。接続オプションの幅広さとマイクロコントローラ性能のフルレンジにより、これらのソリューションは多様な市場でスケーラブルです。

「お客様はクラウド対応またはクラウドフリーのIoTモデルを選択できます。クラウド コンピューティングは最も急成長している分野の一つで、Google、Amazon、Microsoftがリーダーです。私たちはこの3社すべてと提携しています」とStrom氏は付け加えます。

Microchipのポートフォリオには、AWSと共同開発された新しいPICおよびAVR MCUプラットフォームであるPIC‑IoT WAボードとAVR‑IoT WAボードが含まれます。これらのボードを使用すると、設計者はボードをPCに接続してから30秒以内に、Wi‑Fi経由でIoTセンサー ノードをAWS IoT Coreに接続できます。

両ボードにはデモ用の内蔵温度センサーと光センサーが搭載されています。Microbus拡張ソケットは、Microchipのエコシステムで利用可能な300種類以上のクリックボード センサーをサポートします（図1）。

図1：PIC/AVR‑IoT WAボード［出典：Microchip］

SAM‑IoT WGボードは、SAM‑D21 Arm Cortex® M0+ 32ビット マイクロコントローラでGoogle Cloud IoT Coreに接続します（図2）。

図2：SAM‑IoT WG［出典：Microchip］

Azure‑IoT SAM MCUプラットフォームは、Azure IoT SDKとMicrochipのMPLAB Xエコシステムを統合し、予知保全やビジョン アプリケーション向けに高度なコンピューティング パワーとオンボードAI機能を提供します。

「オンボードAIや高度なビジョンを実行するようなハイエンドIoTノードは、このプラットフォームに最適です」とStrom氏は述べています。

Bluetoothは、特に産業用メンテナンスと修理で高い需要があります。PICとAVRマイクロコントローラベースのPIC‑BLEおよびAVR‑BLEボードは、BLEゲートウェイとクラウド サービスを介してモバイル デバイスに接続します。

組み込みセキュア エレメントICは、デバイスからクラウドまでの信頼の基点を提供し、認可された接続のみを保証します。

図3：PIC/AVR‑BLEボード［出典：Microchip］

開発者は、LightBlueアプリ（Google PlayまたはiOS App Store）を使用して、ボードのオンボード センサー（温度、光、3軸加速度計）を探索およびプログラミングし、外部クリックボード センサーを追加できます（図4）。

図4：LightBlueアプリ

Wi‑FiとBLEは多くのユースケースをカバーしますが、クローズドまたは高セキュリティ ネットワークには専用ゲートウェイが不可欠です。AWS Greengrassゲートウェイは、ATSAMA5D27‑WLSOM1ワイヤレス システムオンモジュールをベースに、SAMA5D2 MPU、WILC3000 Wi‑Fiモジュール、Bluetooth、MCP16502 PMICを統合しています。

「Greengrassはローカル クラウド コンピューティングを提供し、インターネット接続が失われた場合でも、ニア リアルタイムの応答と動作を可能にします」とStrom氏は説明します。

Sequansと提携したMicrochipのLTE‑M/NB‑IoT開発キットは、Monarchチップを活用してグローバルな低電力セルラー カバレッジを実現し、LTE‑MとNB‑IoTの両標準をサポートします（図5）。

直接的なクラウド送信では、LTE‑M/NB‑IoTにより中間ゲートウェイが不要となり、5Gネットワークの拡大に伴いMicrochipが世界中のお客様にサービスを提供できるようになります。

Sequansの5Gテクノロジーは、米州、ヨーロッパ、日本、中国と互換性があり、MicrochipのLTE‑M/NB‑IoTソリューションに広範なネットワーク サポートを保証します。

図5：LTE-M/NB‑IoT開発キット［出典：Microchip］

Microchipの新しいIoTソリューションは、MPLAB X IDEを中心とした広範な開発エコシステムによって支えられています。MPLAB X Code Configurator（MCC）などのコード ジェネレータは、PICおよびAVRデバイスのアプリケーション コード作成を高速化し、Harmonyライブラリはすべての32ビット ソリューションをサポートし、全般的な開発を効率化します。