Le soluzioni Embedded per l’IoT- Intervista a Norbert Hauser, VP @ Kontron

I dispositivi Internet of Things (IoT) richiedono un ricco set di opzioni di connettività wireless e protocolli di rete. Dai dispositivi indossabili, medical, alle appliance intelligenti alle automobili, i dispositivi connessi richiedono scalabilità, funzionalità grafiche avanzate, sicurezza dati, autenticazione e supporto nell'architettura cloud/edge/fog.

L'IoT coinvolge diversi aspetti industriali e commerciali. L'impiego di soluzioni embedded in diversi mercati, compreso quello aerospace&defense, deve rispettare alcune norme di design, considerando inoltre le richieste di sicurezza e l'ambiente operativo. In questa intervista con il Vice Presidente della Kontron andremo a fondo su diversi aspetti analizzando le possibili soluzioni.

Dal gennaio 1985, Norbert Hauser è nel business embedded con diverse funzioni di gestione delle vendite internazionali. Ha anche gestito la linea di business globale Industrial Automation per 3 anni. Oggi Norbert Hauser è Vice Presidente Marketing per il gruppo Kontron con sede ad Augsburg (figura 1).

1. Per cominciare, vorrei chiederle di fare una panoramica circa gli ultimi aggiornamenti di Kontron. In particolare, qual è il mercato dove state spingendo in modo sostanziale?

Alla Embedded World abbiamo presentato una gamma di nuovi prodotti: TSN Starterkit, che offre un facile avvio in reti Ethernet industriali convergenti con Time Sensitive Networking (TSN) secondo gli standard IEEE 802.1 TSN e OPC UA (IEC 62541). Starterkit è costituito da un PC industriale KBox C-102 che include la scheda di interfaccia di rete TSN di Kontron, driver aggiuntivi e tutto il software e la documentazione necessari. Inoltre, Kontron ha presentato lo ZINC CUBE C232, che è il primo prodotto Embedded Server, due nuove piattaforme scalabili per computer industriali KBox A-series e i primi due prodotti a supportare il fattore di forma Q7 su Intel Atom® e NXP i.MX7. Sulla base della nuova piattaforma AMD Ryzen V1000, abbiamo mostrato un primo esempio di un modulo compatto COM Express® di type 6, e prevediamo anche di rilasciare una scheda Mini-ITX entro la fine dell'anno. Sono dotati della nuova serie AMD Embedded di SoC (System-on-Chip) con APU V1000 (Accelerated Processing Unit) e processore grafico integrato. Ryzen V1000 offre una maggiore densità delle prestazioni unita ad un eccellente supporto grafico. Abbiamo anche presentato diverse demo live su Embedded Cloud con la piattaforma IoT SUSiEtec. Nelle applicazioni industriali, SUSiEtec smantella le barriere tra la generazione, l'elaborazione e la fornitura di dati, consentendo la fusione di IT e OT. SUSiEtec sarà personalizzato in base alle esigenze individuali del cliente. I dati di controllo e sensore possono essere raccolti e analizzati sul posto in un Embedded Cloud on-premise, in grado di soddisfare le crescenti esigenze di larghezza di banda e di archiviazione. I servizi di consulenza software e le implementazioni SUSiEtec sono offerti da S&T Technologies, un membro del gruppo S&T insieme a Kontron.

2. L'urgenza di soluzioni di sicurezza IoT valide aumenta di giorno in giorno. Cosa dobbiamo fare per proteggere l'IoT industriale e l'industria automobilistica?

Crediamo che siano necessari tre passaggi: proteggere il BIOS, il sistema operativo e le applicazioni con i loro dati. Kontron utilizza standard consolidati per proteggere il livello del BIOS. L'hardware TPM 2.0 (Trusted Platform Module) garantisce che solo i programmi precedentemente firmati e verificati vengano eseguiti durante l'avvio. Il codice non autorizzato e quindi potenzialmente dannoso che può essere usato per manipolare il dispositivo terminale, è semplicemente ignorato. Le modifiche indesiderate al BIOS o al boot loader non sono più possibili. Inoltre, Kontron Secure / Trusted Boot non protegge solo il livello del BIOS ma consente di eseguire un sistema operativo sicuro. Windows 10 IoT, una versione di Windows 10 realizzata appositamente per gli ambienti IoT, è la scelta di Kontron per un sistema operativo sicuro. Offre protezione del sistema operativo all'avvio e all'arresto, oltre a una protezione completa del sistema e dati aziendali in elaborazione. Funzioni di sicurezza come Secure Boot, BitLocker, Device Guard e Credential Guard sono combinate con il chip TPM 2.0 per respingere gli attacchi durante le fasi di avvio e arresto. La soluzione di sicurezza "Kontron APPROTECT - powered by Wibu-Systems" protegge il livello dell'applicazione, un chip smartcard che, tramite la crittografia sull'hardware di Kontron, fornisce sicurezza per i dati dell'applicazione e il codice del programma. Ormai, Kontron include il chip fornito dal suo partner Wibu-Systems in quasi tutti i nuovi moduli e schede madri. Il codice binario dell'applicazione è crittografato per rendere impossibile il reverse engineering, impedendo la semplice riproduzione del programma. Il monitoraggio continuo della crittografia garantisce inoltre che l'applicazione venga eseguita solo sui dispositivi a cui era destinata.

3. Kontron ha oltre 30 anni di esperienza nella realizzazione di piattaforme di calcolo progettate per applicazioni commerciali e industriali in ambienti difficili. Quali sono gli aspetti principali nella scelta dei moduli/embedded board per il mercato aerospaziale e della difesa?

Nelle applicazioni aerospaziali e di difesa, gli sviluppatori sono alla ricerca di architetture robuste avanzate che bilanciano la potenza del processore con la larghezza di banda I/O. Traiamo vantaggio dalla nostra esperienza nel settore e dalla nostra conoscenza dei requisiti per l'informatica industriale: sistemi piccoli, ad alte prestazioni e robusti che offrono sicurezza integrata. Il nostro adattamento degli standard COM Express®, SMARC 2.0 e Qseven Computer-on-Module garantisce che i sistemi basati sui nostri moduli siano investimenti scalabili, a prova di futuro, con protezione e disponibilità a lungo termine. I nostri prodotti allo stato dell'arte sono piattaforme multi-core standard pronte per l'uso commerciale su CompactPCI, VME e VPX, incluso StarVX 3U basato su processori Intel® di prossima generazione. Offrono prestazioni DSP all'avanguardia e API a prova di futuro per applicazioni di elaborazione dati dei sensori. I sistemi altamente integrati di elaborazione ad alte prestazioni di Kontron, consentono ai sistemi aerospaziali e di difesa ad alta intensità di calcolo di consolidare i carichi di lavoro su una singola macchina mediante l'esecuzione di macchine virtuali parallele (VM). Offrono alte prestazioni di elaborazione e larghezza di banda I/O che soddisfano le richieste di sistemi di simulazione di difesa e guerra, e un supporto affidabile per PCI Express Gen3 ed Ethernet 10 Gigabit tra tutte le schede nel backplane attraverso il dominio operativo completo di un design robusto del computer. Con una conoscenza approfondita dei computer mission critical ad alte prestazioni implementati in ambienti difficili, Kontron ha anche un set di competenze che si adatta perfettamente alle esigenze dell'industria aerospaziale commerciale.

4. Kontron è un partner con notevole esperienza per gli OEM del settore medical. Quali sono le ultime notizie su questo mercato e qual è l'obiettivo principale dei vostri prodotti?

L'ultima innovazione di Kontron per il mercato dell'elettronica medica è il nostro nuovo computer Single Board basato sulla piattaforma AMD Ryzen V1000. Il suo CPU Core "Zen" ad alte prestazioni offre prestazioni grafiche leader del settore, rendendolo particolarmente adatto all'impiego nell'imaging medicale. L'ascesa della digitalizzazione porta enormi cambiamenti nella tecnologia medica. La crescente rete di ospedali e pratiche mediche aumenta la complessità dei dispositivi medici. A loro volta, i produttori stanno affrontando una maggiore pressione. Maggiore è la velocità con cui i dati e le diagnosi vengono resi disponibili ai professionisti del settore medico, maggiori sono le probabilità di risultati positivi per la salute dei loro pazienti. Ciò riguarda in particolare l'imaging medico come ultrasuoni, tomografia computerizzata o risonanza magnetica. Questa rapida elaborazione di immagini ad alta definizione richiede un'enorme potenza di elaborazione che in genere i dispositivi embedded non forniscono. Edge e Fog Computing possono colmare il gap. Forniamo prestazioni di storage, e storage di classe server per implementare cloud embedded privati ​​attraverso la workstation ad alte prestazioni Kontron HPW 410 con prestazioni del processore Intel® XEON a socket singolo o doppio, o con il nuovo ZINC CUBE 232C di Kontron con Intel a socket singolo Processore Xeon e funzionalità di archiviazione estesa. I dati sensibili, che per motivi di sicurezza non possono essere memorizzati o elaborati fuori sede, vengono memorizzati qui. I dati per funzioni più elevate come l'analisi dettagliata delle immagini o l'analisi di grandi quantità di dati sono pre-elaborati e consegnati al Cloud per conservare la larghezza di banda. Kontron, esperto in scenari di Embedded Computing, gestisce la progettazione di sistemi per molti produttori che si rivolgono al settore dell'elettronica medicale, consentendo ai propri ingegneri di concentrarsi sulle proprie competenze chiave.

5. Cosa si aspetta dall'evoluzione del mercato embedded? In termini di hardware ma anche di software. Un concetto che abbiamo imparato a conoscere in questo periodo è Fog computing.

In Kontron crediamo che tutto ciò che è incorporato sia ora IoT. Pertanto, siamo sicuri che Fog computing sarà un importante elemento architettonico per i concetti dell'IoT. Essendo più vicino ai dispositivi, consente una riduzione della latenza e risparmi sulla larghezza di banda, portando a una migliore qualità del servizio (QoS) rispetto a un cloud pubblico. Con Server e PC industriali appositamente progettati da Kontron per Fog Computing, gli utenti saranno in grado di creare il proprio Embedded Cloud on-premise per beneficiare maggiormente dell'architettura Fog insieme a potenti strumenti cloud come machine leaning e intelligenza artificiale. Essendo IoT / Big Data il principale motore di crescita per il mercato embedded, sempre più dati devono essere archiviati e processati in modo affidabile fisicamente vicino alle macchine. Le interfacce con i sensori e gli attuatori sono tecnologie ampiamente consolidate, ma i requisiti per la potenza di calcolo nei nodi tendono a crescere. Le soluzioni integrate con SBC intercambiabili in formato 2,5", 3,5" o mITX e Computer-on-Modules (COM) offrono un rapporto prezzo / prestazioni unico e investimenti a prova di futuro. Il design robusto per applicazioni industriali consente un utilizzo sicuro in prossimità degli ambienti di produzione. I concetti di automazione offrono maggiore produttività, produzione più flessibile e maggiore efficienza. Ma questi benefici dipendono da un'architettura OT / IT che sia scalabile e potente. Le applicazioni Edge, Fog e Cloud offrono un modo economicamente efficiente per sfruttare i vantaggi della digitalizzazione nella produzione (figura 2).

Figura 1: Norbert Hauser

 

Figura 2: Edge/Fog Computing

 

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