Internet des objets : les géants du Web conjuguent leur cloud à la sauce embarquée (2e 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. (Deuxième partie d'un article en deux volets). ...

Lire la première partie de cet article ici.

Autre géant du Web, Amazon a su, lors du lancement de la plate-forme Amazon Web Services (AWS) IoT en octobre 2015, s’entourer de Broadcom, Intel, Marvell, MediaTek, Microchip, Qualcomm, Renesas, Seeed Studio et Texas Instruments ainsi que de deux distributeurs d’envergure mondiale, Arrow et Avnet. La plate-forme AWS IoT, qui repose en grande partie sur une technologie acquise par la société américaine lors du rachat début 2015 de 2lemetry, est destinée à faciliter la connexion d’équipements divers et variés aux services dans le nuage AWS (Amazon Web Services).

Pour ce faire, les objets devront être reliés à la passerelle Device Gateway de la plate-forme AWS IoT (voir illustration ci-dessous) via des protocoles de communication comme HTTP et MQTT. Et les équipementiers pourront configurer des règles précisant comment la plate-forme manipule les données émises et quelles sont les actions à entreprendre en fonction de conditions préétablies.

Afin de permettre aux applications dans le nuage d’interagir avec les objets même si ceux-ci sont temporairement déconnectés, AWS IoT en crée en outre, dans le nuage, une version virtuelle ou « fantôme » qui est représentative de l’état le plus récent du dispositif et avec laquelle applications et autres objets peuvent communiquer à tout moment par messages interposés. La sécurité est aussi un point sur lequel Amazon s’est penché : la plate-forme AWS IoT impose une authentification mutuelle afin que des données ne puissent pas être échangées avec des objets tant que les identités n’ont pas été prouvées, assure le géant du Web qui affirme que toutes les données sont par ailleurs cryptées.

Dans la pratique, tous les partenaires d’Amazon susnommés se sont engagés à fournir aux concepteurs d’objets connectés des kits de démarrage compatibles AWS IoT embarquant le SDK AWS IoT Device et dotés de la connectivité à la plate-forme AWS IoT « out-of-the-box ». A titre d’exemple, Texas Instruments a annoncé la disponibilité du SDK AWS IoT sur la carte d’évaluation LaunchPad architecturée autour du microcontrôleur sans fil Wi-Fi CC3200. Avnet, pour sa part, propose le kit de démarrage compatible AWS IoT BCM4343W bâti sur le circuit SoC Wiced Wi-Fi/Bluetooth éponyme de Broadcom. Arrow, de son côté, a présenté la plate-forme DragonBoard 410c « Internet of Things » qui, comme son nom l’indique, associe la carte DragonBoard 410c au SDK AWS IoT.

Un rapprochement Renesas-Micrium sous la houlette d’Amazon

Numéro un du marché des microcontrôleurs, Renesas n’est pas en reste et a joint ses compétences à celles de l’éditeur Micrium pour lancer un kit de démarrage AWS IoT articulé autour du microcontrôleur 32 bits RX600 du Japonais et du middleware embarqué de connectivité Micrium Spectrum. Ce middleware combine dans la pratique un noyau temps réel, des piles de communication (Ethernet, Wi-Fi, Bluetooth Classic et Bluetooth Low Energy, TCP/IP, 6LoWPAN) et des protocoles conçus pour l’Internet des objets (logiciels HTTP client et serveur avec API RESTful et logiciel client de messagerie MQTT). On y trouve aussi une machine virtuelle Java conçue pour l’embarqué contraint (Micrium dispose dans ce domaine précis d’un partenariat avec l’éditeur nantais MicroEJ) ainsi que des services Web dans le nuage (interfaces avec les serveurs AWS IoT, courtage de données, stockage dans le cloud, etc.).

Pour être complet ou presque, on ajoutera encore à cette liste MediaTek qui associe le kit de démarrage LinkIt ONE basé sur l’Aster (un SoC maison dédié aux dispositifs portés sur soi) à des modules périphériques additionnels Grove de Seeed Studio, à un SDK et à des bibliothèques dûment certifiées pour exécuter les services AWS IoT. Sans oublier Marvell avec son kit de démarrage EZ-Connect MW302 IoT, compatible AWS IoT et architecturé autour du SoC MW3012 à cœur ARM Cortex-M4 (et Wi-Fi 802.11n intégré).

IBM main dans la main avec ARM

Face à Microsoft et Amazon, IBM est loin de rester les bras croisés. Le géant américain s’est ainsi engagé dès le début 2015 dans un partenariat avec ARM qui s’est concrétisé dans un premier temps par le lancement du kit de prototypage mbed IoT Starter Kit. Celui-ci repose d’un côté sur une carte de développement basée sur un microcontrôleur à cœur ARM Cortex-M4 (la carte Freescale FRDM-K64F en l’occurrence, photo ci-contre) et, de l’autre, sur la plate-forme de service dans le cloud PaaS (Platform-as-a-Service) BlueMix d’IBM pour la gestion des flux de données et l’accès aux informations pertinentes.

Début septembre 2015, le géant américain a été plus loin en annonçant une intégration encore plus étroite de son environnement IoT Foundation avec l’écosystème ARM. Grâce à cette intégration, n’importe quel produit architecturé autour d’un circuit ARM Cortex-M compatible mbed pourra s’enregistrer automatiquement auprès de la plate-forme IoT Foundation, se connecter aux services d’analyse de données d’IBM et bénéficier, par exemple, d’offres de maintenance prédictive, de gestion des risques opérationnels, d’ingénierie continue…

Selon la firme d’Armonk, le partenariat avec ARM unifie l’environnement mbed IoT Device Platform que le Britannique a lancé en octobre 2014, et la plate-forme IBM IoT Foundation à un point où toute information récupérée par des capteurs déployés dans un équipement connecté (appareils industriels, capteurs environnementaux, dispositifs portés sur soi…) est immédiatement envoyée dans le cloud pour analyse. Dans la pratique, la plate-forme IoT Foundation, bâtie sur les infrastructures de cloud public SoftLayer d’IBM, dispose d’outils d’analyse de données, d’un accès au PaaS Bluemix et de systèmes de sécurité. Pour rappel, l’environnement ARM mbed IoT Device Platform se compose de la pile mbed OS, qui consolide au sein d’un même logiciel modulaire les briques de base fondamentales nécessaires à la mise au point d’un objet ou d'une passerelle connectés, et du logiciel mbed Device Server qui fournit toutes les technologies requises au niveau serveur pour la connexion et la gestion des objets de manière sécurisée. Issu de la société Sensinode, un spécialiste des piles de protocoles pour l'Internet des objets acquis par ARM en 2013, mbed Device Server est censé fournir une passerelle entre les protocoles conçus pour être déployés dans les objets connectés et les API REST traditionnellement utilisées par les développeurs Web. Avec la capacité de pouvoir gérer à terme les connexions et la gestion de millions d’objets, assure ARM.

Intel dans la partie !

Dans ce concert d’annonces, on n’oubliera pas Intel qui assure sur son site Web que son module processeur Edison est compatible avec les plates-formes de services dans le cloud Azure IoT, Amazon AWS IoT et IBM BlueMix.

Pour rappel, Edison s’articule autour d’un circuit intégré 32 bits de type SoC qui associe un double cœur Atom à 500 MHz et un microcontrôleur Quark à 100 MHz, de 1 Go de mémoire LPDDR3, de 4 Go de mémoire eMMC et d’une connectivité double bande Wi-Fi et Bluetooth Low Energy, le tout sur une superficie de 35,5 x 21 mm.

 

LE DISTRIBUTEUR ARROW ELECTRONICS SIMPLIFIE AUSSI LE DÉPLOIEMENT DE RÉSEAUX CONNECTÉS

Sous le nom d’Arrow Intelligent Services, le distributeur de composants et sous-systèmes électroniques Arrow Electronics propose un framework architectural et un jeu de fonctionnalités logicielles dont l’objectif avoué est de simplifier la manière dont les équipementiers, les entreprises et les intégrateurs métier bâtissent, déploient et gèrent des systèmes « intelligents » connectés. Selon Arrow, cette offre globale vise à faciliter, à accélérer et à rendre moins coûteuse la mise au point d’applications qui interagissent avec des équipements IoT et ce, grâce à des API et à des services Web standard, plutôt qu’à travers des kits de développement et des interfaces propriétaires et complexes... Pour ce faire, le distributeur a collaboré étroitement avec des acteurs clés pour fournir un framework logiciel simple, basé sur un jeu d’API standard, ainsi que des fonctions de gestion et d’administration « sur étagère » pour un certain nombre de catégories de produits, et en particulier les passerelles M2M et IoT. Côté framework, Arrow s’est ainsi associé avec la société MachineShop dont la plate-forme IoT est constituée d’un ensemble de plusieurs centaines de services dotés d’API RESTful que les développeurs peuvent sélectionner (à l’instar de briques de base) pour créer et constituer des applications et des services. Arrow a par ailleurs entamé des collaborations avec Embedded Planet, Lantronix et Netcomm Wireless afin de fournir des passerelles implémentant un jeu commun d’API de services qui standardise leur installation, leur configuration et leur gestion à distance. Une fois ces Arrow Intelligent Gateways sous tension, celles-ci seront alors capables de télécharger le logiciel ad hoc auprès de la plate-forme Arrow Intelligent Services et de s’autoconfigurer. Selon le distributeur, ces mêmes passerelles pourront interopérer aisément via le protocole MQTT avec de multiples services dans le nuage (importation et filtrage de données, gestion de règles et d’événements, statistiques, tableaux de bord, etc.). Ces services seront d’abord exclusivement assurés par la plate-forme Arrow Intelligent Services mais l’ouverture vers IBM BlueMix ou Microsoft Azure est prévue dans la feuille de route de l'Américain.