जल्दी से तैयार किट के साथ सुरक्षित बहु-प्रोटोकॉल आईओटी उपकरणों का निर्माण और तैनाती

हालाँकि इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) उपकरणों का विकास लगातार आगे बढ़ रहा है, उपकरणों के बीच कनेक्टिविटी डिजाइनरों के लिए एक लगातार चुनौती बनी हुई है। दस साल पहले, ऐसे डिवाइस डिज़ाइन करना एक चुनौती थी जिससे शुरुआती IoT उपयोगकर्ता आसानी से जुड़ सकें। आजकल, IoT उपकरणों को न केवल आउट ऑफ द बॉक्स निर्बाध कनेक्टिविटी की आवश्यकता होती है, बल्कि बैटरी जीवन का विस्तार करते हुए विभिन्न नेटवर्कों में सुरक्षित कनेक्टिविटी भी सुनिश्चित करनी होती है। जिन डेवलपर्स को प्रतिस्पर्धी दबाव का तुरंत जवाब देने की आवश्यकता है, उनके लिए डिलीवरी समय कम करने से IoT डिज़ाइन और जटिल हो जाएगा। इसलिए, एक सुविधा संपन्न विकास किट ढूंढना बेहद महत्वपूर्ण हो जाता है जो कम-शक्ति वाले वायरलेस सिस्टम ऑन चिप (एसओसी) उपकरणों के लिए एक व्यापक पारिस्थितिकी तंत्र के अनुकूल हो सके। नॉर्डिक सेमीकंडक्टर द्वारा प्रदान की गई इस प्रकार की एक विकास किट सभी आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है।

नॉर्डिक का nRF54L15 nRF54L15-DK मूल्यांकन बोर्ड (चित्र 1) पर आधारित एक विकास किट है, जिसे नॉर्डिक के nRF54L श्रृंखला वायरलेस SoC (nRF54L15 सहित) का उपयोग करके IoT डिज़ाइन में तेजी लाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह विकास किट nRF54L10 और nRF54L05 उपकरणों का अनुकरण भी कर सकती है। संपूर्ण हार्डवेयर डिज़ाइन फ़ाइलों के अलावा, किट में एक सर्किट बोर्ड भी शामिल है जो आपको नॉर्डिक के nRF54L15 वायरलेस SoC, 8 एमबी बाहरी फ्लैश मेमोरी, पावर प्रबंधन आईसी और 2.4 गीगाहर्ट्ज और नियर फील्ड कम्युनिकेशन (एनएफसी) एंटेना से सुसज्जित एक संपूर्ण वायरलेस डेवलपमेंट प्लेटफ़ॉर्म प्रदान करता है।

चित्र 1: एनआरएफ54एल15-डीके विकास बोर्ड एनआरएफ54एल15 वायरलेस एसओसी, फ्लैश मेमोरी, पावर मैनेजमेंट आईसी और कनेक्टर को एकीकृत करता है, जिससे एक व्यापक हार्डवेयर प्लेटफॉर्म बनता है जो सुरक्षित मल्टी प्रोटोकॉल आईओटी उपकरणों की तेजी से तैनाती का समर्थन करता है। (छवि स्रोत: नॉर्डिक सेमीकंडक्टर)

डिबगिंग कनेक्टर और पावर विश्लेषण कनेक्टर के एक सेट के अलावा, यह विकास बोर्ड आपको कई उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस घटक भी प्रदान करता है, जिसमें प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) और सॉफ़्टवेयर डिबगिंग और निष्पादन के दौरान मैन्युअल इंटरैक्शन के लिए बटन शामिल हैं। कनेक्टर्स के तीन सेट SoC के सामान्य प्रयोजन इनपुट/आउटपुट (GPIO) पोर्ट तक ले जाते हैं, जिससे आप विशेष रूप से बैटरी चालित IoT अनुप्रयोगों के लिए निर्मित वायरलेस SoC को पूरी तरह से नियंत्रित कर सकते हैं।

विशेष रूप से कम-शक्ति वाले IoT अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया
नॉर्डिक की nRF54L वायरलेस SoC श्रृंखला नॉर्डिक की चौथी पीढ़ी के लो-पावर ब्लूटूथ (BLE) SoCs में से एक है। नॉर्डिक की तकनीकी ताकत पूरी तरह से सुविधाओं और प्रदर्शन के व्यापक संयोजन में परिलक्षित होती है, जो कि मल्टी प्रोटोकॉल कनेक्टिविटी और विस्तारित बैटरी जीवन समाधानों को डिजाइन करते समय बिल्कुल वही है जो आपको चाहिए। एनआरएफ54एल श्रृंखला के सभी उत्पाद समान आर्किटेक्चर को अपनाते हैं, अंतर गैर-वाष्पशील मेमोरी (एनवीएम) और रैंडम एक्सेस मेमोरी (रैम) के आकार का है, जिसमें एनआरएफ54एल15 की सबसे बड़ी क्षमता क्रमशः 1.5 एमबी और 256 केबी है।

यह आर्किटेक्चर प्रोसेसर की एक जोड़ी (चित्रा 2) पर बनाया गया है, जिसमें आर्म कॉर्टेक्स-एम33 मुख्य कोर और नॉर्डिक का स्व-विकसित आरआईएससी-वी कोप्रोसेसर शामिल है। जब आर्म कॉर्टेक्स-एम33 प्रोसेसर अनुप्रयोगों को संसाधित कर रहा है, तो यह समय के साथ महत्वपूर्ण कार्यों को आरआईएससी-वी कोर को सौंपता है, जिससे आर्किटेक्चर के आई/ओ, टाइमर और बाह्य उपकरणों के लिए कम विलंबता प्रसंस्करण प्रदान होता है।

चित्र 2: एनआरएफ54एल वायरलेस एसओसी आर्म कॉर्टेक्स-एम33, आरआईएससी-वी कोप्रोसेसर, मल्टी प्रोटोकॉल ट्रांसीवर और विभिन्न प्रकार के बाह्य उपकरणों को एकीकृत करता है। (छवि स्रोत: नॉर्डिक सेमीकंडक्टर)

एनआरएफ54एल आर्किटेक्चर अधिक सुरक्षित आईओटी उपकरणों के बारे में लोगों की चल रही चिंताओं को समाप्त करता है और ट्रस्ट रूट स्थापित करने के लिए आर्म ट्रस्टज़ोन, टैम्पर प्रूफ, एन्क्रिप्शन त्वरण, प्रमाणित डिबगिंग, सुरक्षित कुंजी भंडारण और एक अपरिवर्तनीय बूट ज़ोन सहित कई प्रमुख सुरक्षा संवर्द्धन लागू करता है। कुल मिलाकर, ये सुविधाएँ सुरक्षित वायरलेस अपडेट, सुरक्षित बूट और विश्वसनीय अनुप्रयोगों के सुरक्षित निष्पादन के लिए आवश्यक आधार प्रदान करती हैं।

वायरलेस संचार के लिए, आर्म कॉर्टेक्स-एम33 प्रोसेसर मल्टी प्रोटोकॉल वायरलेस स्टैक के निष्पादन को संभालने के लिए जिम्मेदार है। यह प्रोसेसर, जब एक एकीकृत लो-पावर मल्टी प्रोटोकॉल 2.4 गीगाहर्ट्ज ट्रांसीवर के साथ संयोजन में उपयोग किया जाता है, तो 8 डेसिबल (1 मिलीवाट (डीबीएम) ट्रांसमिट पावर के आधार पर) और -96 डीबीएम संवेदनशीलता प्राप्त कर सकता है।

स्टैक संसाधनों और हार्डवेयर कार्यक्षमता का तालमेल यह सुनिश्चित करेगा कि आपका डिज़ाइन ब्लूटूथ 6.0, बीएलई, ज़िग्बी, थ्रेड, मैटर, अमेज़ॅन साइडवॉक और मालिकाना 2.4 गीगाहर्ट्ज प्रोटोकॉल सहित विभिन्न प्रमुख कनेक्टिविटी प्रौद्योगिकियों और आईओटी प्रोटोकॉल का समर्थन करता है, जिनकी गति 4 मेगाबिट प्रति सेकंड (एमबी / एस) तक है। यदि आपके IoT डिवाइस को अभी भी वाई-फाई के साथ सह-अस्तित्व का समर्थन करने की आवश्यकता है, तो आर्म कॉर्टेक्स-एम33 प्रोसेसर नॉर्डिक एनआरएफ70 श्रृंखला वाई-फाई साथी चिप के वाई-फाई स्टैक को चलाएगा। यह चिप आसानी से नॉर्डिक एनआरएफ श्रृंखला SoCs से कनेक्ट हो सकती है, जैसे कि एनआरएफ54एल श्रृंखला।

nRF54L वायरलेस SoC पूरी तरह से BLE Core 6.0 की आवश्यकताओं को पूरा करता है और इसमें ब्लूटूथ चैनल डिटेक्शन जैसे कार्य हैं। चैनल डिटेक्शन तकनीक नई पीढ़ी के इलेक्ट्रॉनिक टैग, स्मार्ट डोर लॉक, घरेलू उपकरणों और संपत्ति ट्रैकिंग सिस्टम की जरूरतों को पूरा करने के लिए क्रांतिकारी सटीकता और सुरक्षित रेंजिंग क्षमताएं प्राप्त कर सकती है।

सॉफ़्टवेयर संसाधन IoT सॉफ़्टवेयर डिज़ाइन को गति देते हैं
एनआरएफ54एल15-डीके विकास किट एनआरएफ54एल पर आधारित उपकरणों को विकसित करने के लिए एक तैयार हार्डवेयर प्लेटफॉर्म प्रदान करता है, जबकि नॉर्डिक एनआरएफ कनेक्ट सॉफ्टवेयर डेवलपमेंट किट (एसडीके) (चित्र 3) आईओटी सॉफ्टवेयर अनुप्रयोगों के त्वरित निर्माण के लिए एक व्यापक सॉफ्टवेयर आधार प्रदान करता है। एसडीके विभिन्न सॉफ्टवेयर बनाने के लिए एक एक्स्टेंसिबल फ्रेमवर्क प्रदान करता है, जिसमें संसाधन सीमित उपकरणों के लिए अनुकूलित समर्पित रूटीन से लेकर जटिल अनुप्रयोगों के लिए बनाए गए सॉफ्टवेयर पैकेज तक शामिल हैं।

चित्र 3: एनआरएफ कनेक्ट एसडीके एक व्यापक सॉफ्टवेयर स्टैक प्रदान करता है जो जटिल IoT अनुप्रयोगों के विकास को गति देता है। (छवि स्रोत: नॉर्डिक सेमीकंडक्टर)

एनआरएफ कनेक्ट एसडीके कोड ओपन-सोर्स एमसीयूबूट सुरक्षित बूट लोडर को ओपन-सोर्स ज़ेफायर रीयल-टाइम ऑपरेटिंग सिस्टम (आरटीओएस) के साथ जोड़ता है, जो मेमोरी सीमित सिस्टम से बड़ी मेमोरी कॉन्फ़िगरेशन तक स्केलेबिलिटी की अनुमति देता है। इन संयोजनों के आधार पर, नॉर्डिक के एनआरएफ और एनआरएफएक्सलिब सॉफ्टवेयर पैकेज बीएलई, ब्लूटूथ जाल नेटवर्क, वाई फाई, मैटर और थ्रेड/ज़िगबी के लिए आवश्यक कनेक्टिविटी प्रोटोकॉल स्टैक प्रदान करते हैं। मिडलवेयर लाइब्रेरी हार्डवेयर ड्राइवर, सुरक्षित फ़र्मवेयर और कनेक्शन प्रोटोकॉल के लिए समर्थन प्रदान करती है, जिसमें कॉन्स्ट्रेंड एप्लिकेशन प्रोटोकॉल (सीओएपी) और मैसेज क्यूइंग टेलीमेट्री ट्रांसपोर्ट (एमक्यूटीटी) शामिल हैं।

नॉर्डिक द्वारा प्रदान किए गए एनआरएफ कनेक्ट एसडीके रिपॉजिटरी में बड़ी संख्या में नमूना एप्लिकेशन शामिल हैं, जिससे आपके लिए एप्लिकेशन स्रोत कोड को जल्दी से बनाना आसान हो जाता है। एनआरएफ कनेक्ट एसडीके का उपयोग करके कोड रिपॉजिटरी बनाने के बाद, नॉर्डिक वातावरण आपको कॉन्फ़िगरेशन फ़ाइलों (*. conf) और डिवाइस ट्री फ़ाइलों (*. dts) (चित्रा 4) का उपयोग करके विभिन्न हार्डवेयर कॉन्फ़िगरेशन पर विभिन्न अनुप्रयोगों में स्रोत कोड को आसानी से स्थानांतरित करने की अनुमति देता है।