Internet des objets : les géants du Web conjuguent leur cloud à la sauce embarquée (1ère partie)

[EDITION ABONNES] Sous l’impulsion des mastodontes du Web, l’année 2015 a vu se multiplier les cartes de prototypage de systèmes embarqués et d’objets connectés commercialisées avec une connectivité « out-of-the-box » aux plates-formes de services IoT dans le nuage de ces poids lourds. Tour d'horizon de l'offre. (Première partie d'un article en deux volets). ...

Les géants du Web ne comptent pas passer à côté des opportunités plus qu’alléchantes offertes par l’Internet des objets (IoT). En l’espace de quelques mois, des poids lourds comme Amazon, IBM ou Microsoft ont multiplié les initiatives en vue de simplifier la connexion d’équipements divers et variés (véhicules, turbines, systèmes d’éclairage, réseaux de capteurs…) à leurs plates-formes de services dédiées IoT. Objectif : permettre aux entreprises, quelles qu’elles soient, de stocker, traiter, analyser les volumes de données produites par tous ces objets à grande échelle puis de générer les interactions en retour.

Mais, aussi géantes qu’elles soient, ces multinationales savent bien que, pour s’arroger une part du gâteau, il leur faut compter sur les fabricants de semi-conducteurs habitués aux arcanes et aux contraintes de l’embarqué. De fait, les récentes annonces IoT des mastodontes de l’Internet se sont doublées de présentations de cartes de prototypage pour objets connectés. Avec, à la clé, kits de développement logiciel et connectivité « out-of-the-box » à leurs plates-formes respectives de services dans le nuage.

ARM dans les pas de Microsoft

L’annonce en septembre 2015 par Microsoft de la disponibilité de l’offre intégrée Azure IoT est symptomatique du phénomène. Selon l’éditeur, Microsoft Azure IoT Suite « tire parti de toutes les fonctionnalités appropriées de la plate-forme publique de services Azure, d'une facturation simplifiée et d'un approvisionnement facilité pour aider les entreprises à se connecter, à gérer tous leurs objets et à analyser les données issues de ces objets ». L’offre met à la disposition des entreprises des applications complètes exécutant des scénarios IoT standard tels que la surveillance à distance, la gestion des équipements et la maintenance prédictive.

Dans la foulée de l’annonce de Microsoft, plusieurs fabricants de semi-conducteurs ont mis en avant leurs premières plates-formes de développement dont l’interopérabilité avec l’environnement en nuage de l’éditeur a été dûment certifiée. Ainsi ARM s’est empressé de pousser sous les sunlights la carte compatible mbed Freescale FRDM-K64F, basée sur un microcontrôleur à cœur ARM Cortex-M4 (photo ci-dessus). Selon le Britannique, les utilisateurs de cette célèbre carte de développement pourront disposer d’un accès aux SDK  (Software Development Kits) Microsoft Azure IoT Suite publiés sur GitHub et pourront suivre des instructions leur permettant de les utiliser au mieux. Les bibliothèques ad hoc ont été testées sur la carte et sont donc utilisables avec des applications au travers du site Web de développement mbed permettant d’établir une connexion directe avec la suite logicielle de Microsoft.

Texas Instruments s'adapte

De son côté, Texas Instruments a assuré que trois kits d’évaluation bas coût ont été certifiés Microsoft IoT Azure Suite. L’agent logiciel de l’offre de Microsoft a été préalablement porté sur le kit LauchPad SimpleLink Wi-Fi basé sur le microcontrôleur sans fil CC3200 du fabricant de semi-conducteurs, ainsi que sur les cartes de développement BeagleBone Black et BeagleBone Green architecturées autour du processeur Sitara AM335x à cœur ARM Cortex-A8 de TI. La BeagleBone Black (photo ci-contre) supporte la connectivité Ethernet et Wi-Fi à travers les modules WiLink 8 Wi-Fi+Bluetooth de Texas Instruments. Développée en collaboration par la communauté BeagleBoard.org et Seeed Studio, la BeagleBone Green, quant à elle, remplace le connecteur HDMI présent sur la BeagleBone Black par la connectique Grove, permettant ainsi d’y ajouter toute une panoplie de capteurs compatibles.

Qualcomm sur la brèche

Autre carte de développement bas coût prête à s’interconnecter avec la suite Microsoft Azure IoT, la DragonBoard 410c (photo ci-contre) bénéficie également d’une certification en bonne et due forme. Proposée par le distributeur Arrow Electronics et de la taille d’une carte de crédit, elle repose sur le processeur Snapdragon 410 de Qualcomm. Architecturé autour de 4 cœurs 64 bits ARM Cortex-A53 cadencés à 1,2 GHz, d’une unité graphique Adreno 306, d’un DSP Hexagon V50 et d’un coprocesseur vidéo H.264 AVC, ce circuit SoC intègre également la connectivité LTE, USB, Bluetooth 4.0 et Wi-Fi 802.11n ainsi que la géolocalisation GPS. Dotée de 1 Go de RAM et de 8 Go de mémoire flash eMMC, la carte DragonBoard 410c dispose de connecteurs d’entrées/sorties HDMI Type-A, USB 2.0 Micro-B et USB 2.0 Type-A, d’un emplacement MicroSD, d’un connecteur d’extension bas débit (UART, SPI, I2S, I2C x2, GPIO x12, alimentation) et d’un connecteur d’extension haut débit (4L-Mipi DSI, USB, I2C x2, 2L+4L-Mipi CSI).

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LES CARTES DE DÉVELOPPEMENT COMPATIBLES AVEC LA PLATE-FORME BRILLO DE GOOGLE ARRIVENT

Fin octobre 2015, Google a mis en ligne un portail dédié aux développeurs qui souhaitent prendre en main l’environnement logiciel Brillo. Dérivée d’Android, Brillo est, selon la firme américaine, réservé à ceux qui conçoivent des objets et équipements connectés ; elle est destinée à rendre ces derniers aisément configurables et capables de coopérer entre eux et avec un smartphone en toute sécurité, localement ou au travers du cloud. A ce titre, Brillo s’accompagne du middleware de communication de haut niveau Weave, élaboré à cet effet avec Nest, le spécialiste des thermostats et des détecteurs de fumée connectés acquis par l’Américain en 2014. Le portail Brillo est censé donner accès, moyennant une inscription ad hoc, au code de l’OS ainsi qu’à un kit de développement. Dans la foulée, plusieurs sociétés ont annoncé la disponibilité à plus ou moins brève échéance de cartes de prototypage calibrées pour l’environnement logiciel de Google. Intel assure ainsi que les fonctionnalités de Brillo ont été validées sur le module processeur Edison et qu’une solution compatible avec l’OS de Google et architecturée autour d’Edison sera prochainement disponible auprès du distributeur Newegg. De son côté, le britannique Imagination Technologies, père de l’architecture Mips, a dévoilé que la future carte de prototypage Creator Ci41 a été retenue par Google comme plate-forme de démarrage pour les développeurs Brillo. Le produit est basé sur un SoC implémentant deux cœurs Mips interAptiv et un sous-système radio Wi-Fi/Bluetooth Ensigma C4500 d’Imagination, spécifiquement élaboré pour l’Internet des objets. Freescale (aujourd’hui NXP), pour sa part, a annoncé que Brillo serait disponible sur le processeur i.MX6UltraLite annoncé en juin 2015 et bâti autour d’un cœur ARM Cortex-A7. Le fabricant de semi-conducteurs a dévoilé que son partenaire TechNexion, en accord avec Google, proposera un module processeur référencé Pico-i.MX6UL exécutant Brillo (photo ci-contre), ainsi que la carte de développement associée. Enfin, sous le nom d’Andromeda Box, Marvell a lancé en novembre 2015 une carte de développement à haut degré d’intégration destiné au prototypage rapide d'équipements connectés et de passerelles de l’Internet des objets, compatibles Brillo et Weave. La première déclinaison de la plate-forme, l’Andromeda Box Edge, s’architecture autour du circuit intégré de type SoC IAP140 à quatre cœurs ARM Cortex-A53 et de sous-systèmes de connectivité Wi-Fi, Bluetooth et 802.15.4 de la société. Elle cible les équipements intelligents connectés et sera suivie d’un autre modèle, l’Andromeda Box Connect, plus particulièrement adapté aux passerelles IoT. Cette dernière plate-forme s’articulera autour d’un SoC Armada 395 à double cœur ARM Cortex-A9 avec interfaces SATA intégrées et de connexions Wi-Fi, Bluetooth, 802.15.4 et Ethernet à 2,5 Gbit/s (pour la connexion aux services dans le cloud).