En la conferencia virtual Works With 2021 de esta semana, Silicon Labs expandió su cartera de IoT con un lanzamiento triple de hardware, software y servicios, lo que dio lugar a un inicio para la industria de IoT que necesita resolver desafíos relacionados con el alcance, el consumo de energía y la seguridad. y soporte a largo plazo. Estas nuevas soluciones incluyen dos SoC sub-GHz que permiten un alcance inalámbrico de más de 1 milla y más de 10 años de duración de la batería, un kit de desarrollo de software (SDK) que proporciona bloques de construcción comunes para la interoperabilidad de protocolos y nuevos servicios de seguridad que amplían el soporte de SDK a diez años y permite a los desarrolladores personalizar sus chips, por ejemplo, con funciones de seguridad avanzadas antes de salir de la fábrica.
(Fuente: Silicon Labs)
Silicon Labs, que cuenta con las primeras soluciones inalámbricas sub-GHz que combinan RF de largo alcance y eficiencia energética con productos de IoT certificados por baterías de seguridad Arm PSA Level 3, Silicon Labs ha ampliado la plataforma de la Serie 2 con dos nuevos dispositivos: el EFR32FG23 (FG23) y el EFR32ZG23. (ZG23) SoC. Estos dispositivos admiten una variedad de esquemas de modulación y tecnologías inalámbricas avanzadas, incluidas Amazon Sidewalk, mioty, Wireless M-Bus, Z-Wave y redes patentadas de IoT. Esto también significa que se pueden usar en una amplia gama de aplicaciones que incluyen infraestructura inteligente, medición, monitoreo ambiental, iluminación conectada, controles industriales, etiquetas electrónicas para estantes (ESL), automatización de edificios y hogares.
Las nuevas soluciones SoC inalámbricas FG23 y ZG23 ofrecen una combinación de potencia de radio de transmisión y recepción ultrabaja (13.2 mA TX a 10 dBm, 4.2 mA RX a 920 MHz) y RF "mejor en su clase" (potencia de salida de +20 dBm y -125.3 dBm RX a 868 MHz, 2.4 kbps GFSK), que hacen posible que los nodos finales de IoT alcancen un alcance inalámbrico de más de 1 milla mientras funcionan con una batería de tipo botón durante más de 10 años. Estos SoC también aprovechan Secure Vault, certificado para PSA Nivel 3, para proteger los productos de IoT contra ataques de software y hardware.
El FG23 se dirige a Amazon Sidewalk, IoT industrial (IIoT), ciudad inteligente, así como a los mercados de automatización de edificios y hogares que a menudo requieren nodos finales alimentados por batería con capacidades de rango de comunicación inalámbrica extendidas. Proporciona una característica de diversidad de antena flexible para permitir un presupuesto de enlace inalámbrico “mejor en su clase” de -111.2 dBm RX @ 920 MHz, 50 kbps GFSK. Además, la tecnología inalámbrica avanzada, combinada con la baja corriente activa del FG23 SoC (26 µA / MHz) y el modo de suspensión (1.2 µA) lo hacen adecuado para la solución de nodos de red de área de campo alimentados por batería, sensores inalámbricos y dispositivos conectados en situaciones difíciles. para llegar a ubicaciones.
Diagrama de bloques de Silicon Labs FG23 (Fuente: Silicon Labs)
Se dice que el ZG23 mejora Z-Wave Wireless al agregar Secure Vault y ofrece el mismo rendimiento de RF y potencia que el chip FG23. Silicon Labs, que admite Z-Wave Long Range y Mesh, dijo que estos son los primeros SoC optimizados para dispositivos finales y puertas de enlace, y también pueden admitir todos los protocolos FG23. Las aplicaciones objetivo incluyen los mercados de hogares inteligentes, hoteles y unidades de viviendas múltiples (MDU). También estarán disponibles módulos SiP ultracompactos basados en ZG23 (ZGM230S), que solo admiten Z-Wave.
Diagrama de bloques de Silicon Labs Z-Wave ZG23 (Fuente: Silicon Labs)
Las soluciones inalámbricas de SoC brindan la seguridad más avanzada de la industria para IoT con una duración de batería de 10 años o más y un alcance de una milla o más, dijo Matt Johnson, presidente de Silicon Labs, durante una presentación virtual. “Esto no es hasta una milla o hasta diez años. Es una milla o más y diez años o más y con nuestra última seguridad que es líder en la industria y ganadora de premios en el espacio inalámbrico de IoT ".
¿Por qué esto es tan importante? “En primer lugar, tener esas combinaciones es realmente poderoso. Imagine un dispositivo que mide cinco × cinco milímetros y puede durar tanto tiempo y operar en ese rango con ese nivel de seguridad. Si piensa en nuestra industria, el espacio de 2.4 GHz, 5 y 6 GHz reciben toda la atención y no oye hablar de sub-GHz muy a menudo como regla general y hay muchos beneficios en términos de rango y confiabilidad y robustez que pueden venir con sub-GHz ”.
Johnson ha visto un resurgimiento en aplicaciones y casos de uso sub-GHz, impulsado por aplicaciones domésticas como detectores de humo, abre-puertas de garaje y sensores de seguridad o alarmas. Al mismo tiempo, en los mercados industrial, comercial y minorista, el sub-GHz está ganando mucho impulso, que se basa menos en la confianza del consumidor y más en “solo un ROI sólido”, dijo.
“Significa que puede tomar el último Amazon Sidewalk, Z-Wave, mioty, Wireless M-Bus y todos los protocolos inalámbricos patentados que tienen nuestros clientes y operarlos en esta solución”, dijo Johnson. "Ha pasado mucho tiempo desde que la industria tuvo una solución actualizada en torno a sub-GHz, especialmente que reúne todo el rendimiento, las características y las capacidades de una plataforma como la Serie 2".
Los SoC FR32FG23 en paquetes QFN5 de 5 × 40 mm y QFN6 de 6 × 48 mm y kits de desarrollo FG23 ya están disponibles, con un precio de kit a partir de $ 39.99. Los SoC EFR32ZG23, los módulos ZGM230S y los kits que los acompañan estarán disponibles para la industria en general en el cuarto trimestre de 4.
Unificar SDK
El segundo lanzamiento de producto es un diseño de producto de software para ayudar a resolver algunos de los desafíos en torno a la conectividad inalámbrica de IoT con componentes básicos comunes para puertas de enlace, puntos de acceso inalámbricos (Aps) y productos finales de IoT. El Unify Software Development Kit (SDK) permite que los dispositivos de IoT y las puertas de enlace interoperen a través de los protocolos inalámbricos actuales y emergentes, al proporcionar traducciones específicas de protocolo para Z-Wave y Zigbee hoy y más adelante para Bluetooth, Thread, OpenSync y Matter. (Las descargas están disponibles a través de GitHub).
Johnson dijo que Unify SDK simplificará drásticamente la interoperabilidad de la red inalámbrica de IoT con su capacidad de "diseñar una vez, admitir todos".
Diagrama de Silicon Labs Unify SDK (Fuente: Silicon Labs)
Con la industria de IoT lista para aprobar Matter, un estándar de conectividad unificador de la industria, los desarrolladores de IoT pueden usar Unify SDK para continuar desarrollando productos y plataformas en protocolos inalámbricos existentes como ZigBee y Z-Wave, y luego habilitar la comunicación inalámbrica multiplataforma con Matter. dispositivos. Los dispositivos IoT podrán descargar Unify SDK para habilitar Matter y ejecutar dos protocolos simultáneamente. Los partidarios de Matter incluyen a Apple, Amazon, Comcast, Google y Schneider Electric.
La materia sigue cobrando impulso, dijo Johnson. “Es realmente único en nuestra industria tener empresas que históricamente no siempre han trabajado bien juntas, y que incluso podrían ser competencia, que se unen para un propósito y una causa común y colaboran. Está tardando más de lo que la gente desea idealmente, pero eso se debe a que lo estamos haciendo bien y eso es porque estamos haciendo y tomándonos el tiempo para asegurarnos de que esto sea duradero y brinde esa experiencia en términos de facilidad de conectividad y robustez que todos quieren y está buscando."
Las soluciones inalámbricas Serie 1 y Serie 2 de Silicon Labs serán compatibles con Matter una vez que se apruebe su disponibilidad en el mercado. Silicon Labs es el mayor contribuyente de código fuente de todos los Semiconductores empresa, y el tercer contribuyente de código más grande con más del 20 por ciento del código fuente de Matter [en GitHub], dijo Johnson.
Unify SDK permitirá la traducción entre protocolos. Un buen ejemplo es si un cliente o desarrollador desea admitir Matter pero tiene dispositivos Zigbee o Z-Wave que la puerta de enlace necesita admitir, dijo Johnson. La solución permitirá que la traducción de una red Matter hable a través de la puerta de enlace a una red ZigBee o red Z-Wave y mantenga esos dispositivos en comunicación y las redes viables y útiles, agregó.
El software reside en las puertas de enlace y los AP. “En el espacio de IoT, todo necesita hablar con algo y, en la mayoría de los casos, son puertas de enlace o puntos de acceso con los que hablan los dispositivos. El problema es que con tantos ecosistemas, tecnologías y protocolos diferentes, esas puertas de enlace y puntos de acceso se están convirtiendo en los centros de tantos protocolos diferentes y tanta complejidad ”, dijo Johnson.
Imagine un consumidor que tiene una red ZigBee o Z-Wave en su hogar y aquí está ese producto o productos Matter que ha estado esperando, y no funcionará con los dispositivos existentes en el hogar, dijo. "Eso no ayudará a nuestra industria".
El SDK ayudará a los desarrolladores a desarrollar más fácil y eficientemente su software para sus puertas de enlace y proporcionará una mejor experiencia de usuario en la industria, dijo Johnson. "Hemos desarrollado los modelos de datos API y las traducciones de protocolos entre los dispositivos y lo estamos poniendo a disposición de la industria porque creemos que esto realmente ayudará a la industria a avanzar".
Johnson dijo que “esto es muy importante. Actualmente es compatible con ZigBee y Z-Wave y pronto agregaremos compatibilidad con Bluetooth, Thread, Matter y OpenSync porque creemos que esa es realmente la combinación correcta de traducciones que se necesitarán inicialmente para brindar esa experiencia ideal para desarrolladores y consumidores ".
Servicios de seguridad
Silicon Labs también anunció nuevos servicios de seguridad para respaldar la implementación de arquitecturas de seguridad Zero Trust, que incluyen certificados de inyección de identidad de dispositivos IoT y soporte SDK de 10 años. Las nuevas ofertas de seguridad complementan las tecnologías Secure Vault de la empresa con un servicio de fabricación de piezas personalizadas (CPMS) "único en su tipo" para módulos y SoC inalámbricos.
Los nuevos servicios, CPMS y el servicio de soporte del kit de desarrollo de software a largo plazo (SDK) (LTSSS), brindan servicios de seguridad para los productos de IoT a lo largo de su ciclo de vida.
CPMS es un servicio de aprovisionamiento seguro que ayuda a los desarrolladores de IoT a personalizar sus productos de IoT con funciones de seguridad avanzadas. Se accede al CPMS a través de un portal web seguro que permite a los desarrolladores aprovisionar de forma segura los módulos y SoC inalámbricos de Silicon Labs con Secure Vault. la tecnología características como Secure Boot y Secure Debug, así como un cargador de arranque Secure OTA, claves específicas del cliente, programación flash estándar e identidades personalizadas para arquitecturas Zero Trust. Secure Vault obtuvo el estatus de certificación PSA de nivel 3 este año.
Los servicios de fabricación personalizados permiten a los clientes, por primera vez en IoT e IoT inalámbrico, acceder al final del ciclo de fabricación para programar dispositivos, dijo Johnson. “Un cliente puede ingresar a través de un sitio seguro e influir en los dispositivos antes de que salgan de nuestra fabricación. Específicamente, pueden cambiar cosas como los números de pieza, insertar claves (claves públicas o claves privadas), así como realizar la inyección de certificados en los productos. También pueden realizar programación flash, así como habilitar / deshabilitar y configurar diferentes características de seguridad como protección contra manipulaciones, arranque seguro y depuración segura; todas estas características ahora están disponibles para los clientes para su silicio específico ".
Esto significa que el cliente es el único que está programando la seguridad en sus dispositivos y están seguros una vez que salen de la línea de fabricación de ahí en adelante, dijo Johnson. “Este es un cambio en nuestra industria que es necesario e inevitable. No está disponible en la actualidad [en la industria] y lo hemos traído a la industria porque es algo que será necesario en el futuro ".
El LTSSS, como parte de los servicios de seguridad, minimiza la necesidad de volver a probar y recertificar debido a cambios en el código, al tiempo que admite versiones de GSDK hasta por 10 años con parches de seguridad y corrección de errores.
"Tenemos un ciclo de SDK en el que publicamos nuestras actualizaciones de software un par de veces al año y, como muchas empresas, una gran cantidad de parches en el camino, pero en general solo se admiten durante aproximadamente un año", dijo Johnson. "Estamos viendo la necesidad de longevidad y durabilidad de esos SDK porque si se actualizan, nuestros clientes tienen que volver a certificar y volver a calificar y eso requiere tiempo, esfuerzo, inversión y costos para nuestra base de clientes".
Los nuevos servicios respaldan los estándares globales de ciberseguridad y comunicación, como la orden ejecutiva de EE. UU. Que exige la implementación de arquitecturas de seguridad Zero Trust, así como los requisitos de Matter y Wi-SUN para identidades seguras.
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