IoTの新しい世界では進歩が継続的に起こっています。新しいテクノロジーが1つ登場すると、それを改良したり、より優れたものに置き換えようとする他のソリューションがすぐ後に続きます。
人々は常に IoT にさらなる期待を寄せています。現代のIoTアプリケーションの設計者は、豊富なインタラクションと表示、多様な入力オプション、より高速なパフォーマンスと応答性など、ますます複雑化する機能への要求に応える必要があります。同様に、IoTアプリケーションでは、自己健全性評価機能があり、内部データを処理でき、さまざまなチャネルを通じて中央ハブと通信しながら長期間にわたって全体的に自立できる、センサー ベースの測定設計などのより堅牢なソリューションが求められています。ソリューションには最新のプロトコルや標準と互換性のある機能が求められ、より汎用性が高まり、それぞれの中核には最適化された電力の継続的な推進力があります。
IoT設計では、従来、8ビットMCUと32ビットMCUの間で継続的な議論が行われてきましたが、現代のIoTの時代では、認識されている利点に基づいてどちらか一方を選択するだけでは、本質を見失ってしまいます。もはや、どのMCUが優れているかという疑問はなくなりました。代わりに、どのMCUが私の課題に適したツールであるかが疑問になりました。
多くの組み込みタスクは、実績のある8ビットMCUによって処理されていましたが、アプリケーションが複雑になり、メーカーが機能性を向上できるソリューションを求めるようになると、エンジニアは8ビットが必ずしも適切なツールではないことに気付きました。8ビット ソリューションでは、機能性を高めるためにより多くのエンジニアリング作業と外部コンポーネントが必要になる場合があり、場合によっては、最新のIoT実装のタスクに対応できないこともあります。ユーザーが現在何を期待しているかを考えると、これは驚くことではありません。
ユーザーが現在期待している機能には、次のようなものがあります。
● クロック速度の向上 - 1秒あたりのサイクル数が増えると、全体的な計算能力が向上します。システムがより速く応答できる場合、ユーザーはシステムが追いつくのを待つ必要がありません。IoTアプリケーションでは、無駄を減らしてシステムをより効率的にするための即時調整を可能にするために、入力を発生時に測定する「リアルタイム データ」がますます求められています。クロック速度が速いほど、それが可能になります。
● サイクルあたりの生産性の向上 - 処理サイクルをより効率的に使用することで、アクティブな実行に費やす時間を短縮できます。プロセッサをより長くスリープ状態にすることで、電力使用量の影響が大幅に軽減されます。そのため、32ビット ソリューションではMHzあたりの電力消費量が増える一方で、パッシブ モードで過ごす時間も長くなります。同等のタスクを考えると、32ビット ソリューションが8ビット ソリューションよりも多くの電力を消費するということは必ずしも当然の結論ではありません。実際には、それらの電力消費量は同等である可能性があります。
● より優れた数学機能 – 32ビット ソリューションのレジスタが大きいため、数学演算が簡素化されると同時に、より精度の高い計算のために複雑な数学演算を実行するツールが増えます。
● メモリの増加 - 32ビット アドレス指定により、最大4 GBの外部メモリが可能になります。また、多くの場合、32ビット ソリューションにはより多くのオンボード メモリが搭載されているため、外部ハードウェアの必要性が軽減されます。
● 周辺機器の増加 – コアから独立した周辺機器は、機能性を高めながらコアからプロセスをオフロードする優れた方法です。これらのCIPは、32ビットMCUで可能な範囲を超えて機能を拡張することができ、その多くはインテリジェント アナログ、安全性と監視、ワイヤレス通信の機能を備えたIoTアプリケーションに特化しています。
● 強力な開発プラットフォーム – 32ビットMCUへの注目が高まるにつれ、32ビット システムを使用してコードをより適切に記述および最適化するためのツールが求められるようになりました。コーダーがコミュニティとして共同作業やデバッグを行える共有プラットフォームと、堅牢なプロトタイピング リソースを提供する共有プラットフォームにより、市場投入までの時間が短縮され、イノベーションが促進されます。
● 移行を支援するツール - 以前は8ビット領域であったアプリケーションは、着実に32ビット システムに置き換えられています。次世代のエンジニアは主に32ビット システムを学習することになり、労働力もそこに移行することになります。
の PIC32MZ Microchip社の製品は、これらの顕著なIoTの懸念に対処するために特別に設計されました。2MBの組み込みフラッシュにより、MCU内に複数の通信スタックを配置できます。これにより、ボード上の追加メモリの必要性が減り、別のチップを追加することなくプロセッサの近くで作業できる高速メモリを設計者に提供することで、より多くの機能が提供されます。
PIC32MZは、アプリケーション開発層にも設計の最適化をもたらします。Microchip社のMPLABソフトウェア プログラムを使用すると、設計者はWiFi、イーサネット、USB、Bluetoothアプリケーション開発用のソフトウェア スタックを単一の統合環境で利用して、接続ソリューションをIoT市場に迅速に投入できます。MPLABにはグラフィック ファームウェアの開発をサポートするツールもあり、PIC32MZソリューションは外部コントローラなしで最大4.3インチWQVGAを簡単にサポートできます。また、アナログ測定をコネクテッド デザインに組み込むことを検討しているエンジニアにとって朗報があります。最大18MSPSの総合スループットをサポートする高速12ビットADCモジュールにより、多くの設計者が32ビットMCUへの移行時に抱える問題の1つである、優れたアナログ インターフェイスの欠如がようやく解決されます。
IoTアプリケーションの接続性の急速な増加により、システム全体を危険にさらす可能性のあるセキュリティの脅威が増大しています。Microchipのハードウェア暗号化エンジンは、セキュリティ機能をハードウェア モジュールで実行し、ソフトウェアのオーバーヘッドを削減することで、現代のIoTアプリケーションの進化し続けるセキュリティ ニーズに対応します。この方法により、ソリューション自体のパフォーマンスに大きな影響を与えることなく、暗号化、復号化、認証をより迅速に実行できます。組み込みのSSLライブラリにより、暗号化されたリンクを確立する際に業界標準のセキュリティが可能になります。
IoT接続ソリューションの需要がかつてないほど高まっている現在、デザイン自体にもますます多くのことが期待されています。ソリューションは、多用途で、拡張性があり、強力で、安全である必要があります。PIC32MZは、小型フォーム ファクタのMCU製品で、安全で接続されたグラフィック ベースのアプリケーションを開発するために必要な処理能力を提供します。Microchip社のMPLAB® Harmonyでサポートされている大規模なソフトウェア ライブラリにより、イノベーションとスケーラビリティが促進され、使いやすいハードウェア開発ボードの配列により、エンジニアは迅速に開発を開始できます。