Caractéristiques des microcontrôleurs IoT

Pourquoi de nouveaux microcontrôleurs sont-ils nécessaires pour l'IoT ?

Chaque jour, de nouveaux appareils apparaissent dans les foyers, les bureaux, les hôpitaux, les usines et dans des milliers d'autres endroits qui font partie de l'Internet des objets (IoT). Il est évident qu'ils doivent être connectés à Internet et qu'une grande quantité de données brutes doit être collectée, stockée et traitée dans le cloud. De nombreux microcontrôleurs utilisés dans ce contexte n'ont pas été fabriqués pour être utilisés dans des applications IoT, mais ont été améliorés ou transformés. Il en résulte inévitablement que les caractéristiques essentielles nécessaires aux appareils IoT ne sont pas disponibles.

Caractéristiques et exigences des microcontrôleurs IoT

Les caractéristiques spécifiques d'un microcontrôleur dépendent bien sûr de l'application exacte, mais la capacité de base de connecter les appareils au cloud et de tirer le maximum de profit d'une connexion Internet au niveau de l'appareil est la même pour chaque application IoT. C'est pourquoi il existe quelques exigences et caractéristiques communes à toutes les classes d'appareils IoT.

Faible consommation d'énergie

De nombreux appareils IoT fonctionnent avec des batteries. L'objectif des développeurs est d'obtenir un temps de fonctionnement maximal entre deux chargements, avec une taille et un coût de batterie aussi faibles que possible. Même pour les appareils fonctionnant sur secteur, une bonne efficacité énergétique aide à la gestion de la chaleur et permet au développeur de maintenir la taille et le coût des composants tels que les dissipateurs thermiques à un niveau bas.

Grande puissance de calcul

Dans de nombreux cas, la connexion Internet sert à générer et à utiliser des données. Pour cela, les appareils IoT sont équipés de nombreux capteurs et périphériques d'entrée. En outre, les utilisateurs exigent de plus en plus des interfaces de type smartphone avec des écrans graphiques et une reconnaissance tactile. Ces fonctionnalités nécessitent une puissance de calcul considérable - une exigence qui s'oppose généralement au souhait d'une faible consommation d'énergie.

Sécurité

Lorsqu'ils fonctionnent sur l'Internet mondial, les appareils IoT doivent préserver la vie privée de l'utilisateur, se protéger eux-mêmes contre les attaques, vérifier les identités et empêcher les accès non autorisés aux données ou les modifications de celles-ci. Les exigences de sécurité d'un appareil IoT sont donc beaucoup plus élevées que celles qui sont habituellement imposées à des appareils comparables non connectés à Internet.

Interfaces

Les interfaces comme USB et Ethernet sont très répandues sur les anciens microcontrôleurs et processeurs. Cependant, de nombreux nouveaux appareils IoT ont besoin d'une connexion sans fil. La norme Bluetooth Low Energy (BLE) et le WiFi se sont avérés être des techniques privilégiées, car elles sont prises en charge par des milliards de smartphones et de tablettes déjà existants.

Conclusion

Un microcontrôleur est le cœur d'un appareil IoT et définit les fonctions ainsi que les caractéristiques du produit final IoT. En raison de la diversité des exigences, les anciennes familles de microcontrôleurs ne sont que partiellement adaptées aux applications IoT. Elles ont été développées pour des appareils optimisés soit pour une faible consommation d'énergie, soit pour une haute performance, mais pas pour les deux. Les fonctions de sécurité des anciens microcontrôleurs sont également limitées. Les développeurs d'appareils IoT doivent donc prévoir, en plus du microcontrôleur, des composants de sécurité discrets comme des CI d'authentification et des processeurs de cryptographie dans leurs appareils IoT. Pour les interfaces aussi, des composants discrets supplémentaires sont généralement nécessaires. Les développeurs sont donc confrontés aux inconvénients d'un grand nombre de composants et d'un grand circuit imprimé, et doivent en outre accepter d'autres compromis entre les performances et la consommation d'énergie.
Au lieu de cela, il convient d'utiliser les microcontrôleurs IoT spécialement fabriqués à cet effet afin d'obtenir les meilleures caractéristiques pour le design en question.

Exemples de microcontrôleurs IoT : Cycpress PSoC® 6

PSoC® 6 comble le fossé entre les processeurs d'application coûteux et gourmands en énergie et les microcontrôleurs (MCU) peu performants. L'architecture MCU PSoC 6 à très faible consommation d'énergie offre la puissance de traitement requise par les appareils IoT et élimine les compromis entre performance et puissance. Le PSoC 6-MCU contient une architecture double CPU avec les deux CPU sur une seule puce. Il dispose d'un bras ® Cortex ® -M4 pour les tâches à haute performance et d'un bras Cortex-M0 + pour les tâches à faible consommation d'énergie. Avec la sécurité intégrée, ton système IoT est protégé.