Características del microcontrolador IoT
¿Por qué se necesitan nuevos microcontroladores para el IoT?
Cada día aparecen nuevos dispositivos en hogares, oficinas, hospitales, fábricas y miles de otros lugares que forman parte de la Internet de las Cosas (IoT). Está claro que necesitan estar conectados a Internet y que hay que recoger, almacenar y procesar en la nube una gran cantidad de datos en bruto. Muchos microcontroladores utilizados en este proceso no se fabricaron para ser utilizados en aplicaciones IoT en absoluto, sino que se actualizaron o reutilizaron. Esto conduce inevitablemente a que no estén disponibles funciones esenciales necesarias para los dispositivos IoT.
Características y requisitos del microcontrolador IoT
Las características específicas de un microcontrolador dependerán, por supuesto, de la aplicación exacta, pero la capacidad básica de conectar dispositivos a la nube y obtener el máximo beneficio de una conexión a Internet a nivel de dispositivo es la misma para todas las aplicaciones IoT. Por esta razón, hay algunos requisitos y características que todas las clases de dispositivos IoT tienen en común.
Bajo consumo de energía
Muchos dispositivos IoT funcionan con baterías recargables. A los diseñadores les preocupa maximizar el tiempo de funcionamiento entre cargas, manteniendo el tamaño y el coste de la batería lo más bajos posible. Incluso con dispositivos alimentados por la red eléctrica, una buena eficiencia energética ayuda a la gestión térmica y permite al diseñador mantener bajos el tamaño y el coste de componentes como los disipadores de calor.
Gran potencia informática
En muchos casos, la conexión a Internet se utiliza para generar y utilizar datos. Para ello, los dispositivos IoT están equipados con numerosos sensores y dispositivos de entrada. Además, los usuarios exigen cada vez más interfaces similares a las de los smartphones, con pantallas gráficas y reconocimiento táctil. Estas funciones requieren una potencia de cálculo considerable, un requisito que suele entrar en conflicto con el deseo de un bajo consumo de energía.
Seguridad
Al funcionar en la Internet global, los dispositivos IoT deben mantener la privacidad del usuario, protegerse de los ataques, verificar las identidades e impedir el acceso no autorizado a los datos o su modificación. Por tanto, los requisitos de seguridad de un dispositivo IoT son mucho mayores que los que suelen imponerse a dispositivos comparables que no están conectados a Internet.
Interfaces
Interfaces como USB y Ethernet son habituales en microcontroladores y procesadores antiguos. Sin embargo, muchos de los nuevos dispositivos IoT requieren una conexión por radio. En este caso, las tecnologías estandarizadas Bluetooth Low Energy (BLE) y WiFi han demostrado ser las preferidas, ya que son compatibles con miles de millones de teléfonos inteligentes y tabletas ya existentes.
Conclusión
Un microcontrolador es el corazón de un dispositivo IoT y define tanto las funciones como las propiedades del producto final IoT. Debido a la variedad de requisitos, las familias de microcontroladores más antiguas son sólo condicionalmente adecuadas para las aplicaciones IoT. Se diseñaron para dispositivos optimizados para bajo consumo o alto rendimiento, pero no para ambos. Las funciones de seguridad de los microcontroladores antiguos también son limitadas. Por tanto, los diseñadores de dispositivos IoT deben prever componentes de seguridad discretos, como circuitos integrados de autenticación y procesadores criptográficos en sus dispositivos IoT, además del microcontrolador. También suelen necesitarse componentes discretos adicionales para las interfaces. Esto deja a los diseñadores con las desventajas de un gran número de componentes y una gran placa de circuito impreso, además de otras compensaciones entre rendimiento y consumo de energía.
En su lugar, deben utilizarse microcontroladores IoT fabricados específicamente para obtener las mejores características para el diseño.
Ejemplos de microcontroladores IoT: Cycpress PSoC® 6
El PSoC® 6 tiende un puente entre los costosos procesadores de aplicaciones que consumen mucha energía y los microcontroladores (MCU) de bajo consumo. La arquitectura MCU PSoC 6 de consumo ultrabajo proporciona la potencia de procesamiento que necesitan los dispositivos IoT y elimina las compensaciones entre rendimiento y potencia. El PSoC 6-MCU incorpora una arquitectura de doble CPU con ambas CPU en un solo chip. Cuenta con un Arm ® Cortex ® -M4 para tareas de alto rendimiento y un Arm Cortex-M0 + para tareas de bajo consumo. Con seguridad integrada, tu sistema IoT está protegido.
Programador para la familia de microcontroladores PSoC® 6 de Cypress
Para dotar a los microcontroladores IoT de tu aplicación específica, se necesita un programador específico.
