Sécurité des objets IoT bâtis sur microcontrôleurs : le kit de développement Azure Sphere est disponible

[EDITION ABONNES] A l’occasion de l’événement Ignite 2018, qui se tient du 24 au 28 septembre à Orlando en Floride, Microsoft a annoncé l’arrivée de la plate-forme Azure Sphere au stade de version préliminaire accessible à tous (Public Preview). ...Une plate-forme associant logiciel et matériel dont la vocation, selon l’éditeur, est de sécuriser « du silicium jusqu’au cloud » les milliards de dispositifs, objets et équipements connectés qui seront à terme mis en œuvre chaque année et qui seront architecturés autour d’un microcontrôleur. Cette annonce s’accompagne de la mise à disponibilité de kits de développement ad hoc fabriqués par Seeed Studio et architecturés autour de la seule puce-système aujourd’hui dûment certifiée Azure Sphere, en l’occurrence le SoC MT3620 de la société de semi-conducteurs MediaTek.

Pour rappel (voir tous les détails dans notre article ici), Azure Sphere se compose de trois éléments dont l’association vise à protéger les équipements et dispositifs positionnés à la périphérie « intelligente » des réseaux : des microcontrôleurs de type crossover certifiés, un système d’exploitation ad hoc (Azure Sphere OS) et un service adapté dans le nuage (Azure Sphere Security Service).

Dans le détail, le SoC MT3620 se déploie autour d’un processeur d’application Arm Cortex-A7 et de deux cœurs de microcontrôleur Arm Cortex-M4F génériques en charge de la gestion des entrées/sorties embarquées sur la puce (5x UART/I2C/SPI, 2x I2S, 8x convertisseurs A/N, jusqu’à 12 compteurs PWM, jusqu’à 72 GPIO…). Ces deux cœurs de microcontrôleurs, qui peuvent exécuter n’importe quel OS utilisateur ou faire tourner telle quelle une application « bare-metal », se chargent en priorité des traitements d’E/S temps réel mais ils peuvent aussi être utilisés pour des tâches de calcul et de contrôle génériques, précise MediaTek.

Outre ces trois cœurs accessibles par l’utilisateur, la puce MT3620 contient un sous-système de sécurité baptisé « Pluton », bâti sur un Cortex-M4F spécifique qui gère le boot sécurisé ainsi que les fonctions de sécurité proprement dites. Enfin l’ensemble est complété par un sous-système radio Wi-Fi 802.11a/b/g/n contrôlé par un cœur Risc 32 bits N9 fourni par la société Andes Technology.

Conçus pour le prototypage rapide, les kits de développement Azure Sphere, qui se déclinent en trois versions (américaine, européenne, japonaise), s’appuient sur une carte de 85 x 50 mm qui est équipée de deux connecteurs d’antenne (pour le Wi-Fi) et dont le brochage donne accès aux signaux GPIO, I2C, I2S, SPI, UART, USB et analogiques.

A noter que si, pour l’heure, seule la seule puce-système MT3620 de MediaTek est dûment certifiée Azure Sphere, d’autres fournisseurs de semi-conducteurs sont déjà sur les rangs pour fournir à terme des microcontrôleurs compatibles, comme Nordic Semiconductor, Nuvoton, NXP, Qualcomm, STMicroelectronics, Silicon Labs et Toshiba.

Des jumeaux numériques à la sauce Microsoft

Parallèlement, et toujours à l’occasion d’Ignite 2018, Microsoft a dévoilé, sous le nom d’Azure Digital Twins, une nouvelle brique au sein de sa plate-forme IoT qui doit permettre aux clients et aux partenaires du géant américain de créer dans le cloud un modèle numérique et cohérent de n’importe quel environnement physique pour des applications dans le domaine de la maintenance prédictive, de la gestion de l’énergie, etc.. (C’est ce qu’on appelle communément les jumeaux numériques et c’est ce que proposent déjà un certain nombre de sociétés spécialistes de la simulation comme Ansys.)

Concept qui a le vent en poupe dans les industries de production manufacturière (avec des leaders comme GE, PTC ou Siemens), le « jumeau numérique » est un modèle virtuel d’un processus, d’un équipement, d’un bâtiment, d’une usine ou d’un service, utilisé pour détecter des problèmes, tester et simuler des scénarios sur son pendant physique du « monde réel ». Il est aussi possible de s'appuyer sur ces jumeaux numériques pour analyser les données opérationnelles en temps réel dans le but de mieux comprendre le fonctionnement des équipements et de prendre des décisions rapides pour optimiser leur efficacité.

Enfin signalons que Microsoft a étoffé sa famille Azure Data Box d’un équipement réseau dénommé Azure Data Box Edge (disponible pour l’heure en public preview) dont la fonction est d’envoyer des données vers le cloud Azure (et d’en recevoir) après les avoir analysées et traitées grâce à ses capacités d’intelligence adaptées à la périphérie de réseau. Cet équipement, portable et aisément positionnable au plus près des utilisateurs, des applications et des données selon les besoins (dixit Microsoft), s’appuie sur des FPGA pour exécuter de façon efficace les algorithmes d’apprentissage automatique.