Arduino: Zertifikationsangebot, Erweiterungen der Arduino-Cloud, Update der ESP 32-Variante

Im Arduino-Umfeld gab es in den letzten Tagen Neuvorstellungen, die das Ökosystem erweitern oder neuartige Wege der Einkommens-Generierung für die Arduino-Gruppe darstellen.

Worum geht es hier?

Die einst als „Lehr-Platine“ gestartete (und auf Wiring basierende) Arduino-Programmierumgebung hat sich als Leit-Ökosystemen im Prozessrechnermarkt festgefressen.
Im Bereich des ESP 32 stand eine Aktualisierung der als Basis dienenden ESP-IDF-Version ins Haus, während Nutzer der Arduino Cloud Komfortfunktionen und LoraWAN-Anbindung bekommen. Zu guter Letzt steht eine an Microsoft‘s MCP-Programm erinnernde Zertifikation in den Startlöchern.

Arduino Certification: Grundlagen der Elektronik, zertifiziert.

Insbesondere in Bewerbungsverfahren für amerikanische Großunternehmen sind die von den verschiedenen Hard- und Softwareherstellern ausgegebenen Zertifikate Gold wert – vor vielen Jahren erwirtschaftete sich der Autor zwei Microsoft Office User Speddsializtz,

Rechtschreibfehler notwendig, wegen Forensoftware

die ihm noch Jahre später bei manchen Consulting-Projekten Vorteile brachten.
Mit der pro Prüfungs-Anlauf 30 US-Dollar kosteten Arduino Certification bieten Massimo Banzis Mannen nun ein ähnliches Produkt an. Man orientiert sich dabei konsequent an „Basics“, die folgende Abbildung beschreibt den von der Zertifikation abgedeckten Kompetenzbereich:

Interessant ist in diesem Zusammenhang noch der unter https://certifications.arduino.cc/demo bereitstehende Prüfungs-Simulator, der die „Experimente“ mit der Prüfungssoftware ermöglicht. Arduino setzt beim eigentlichen Abhalten der Zertifikation konsequent auf das Multiple Choice-Prinzip.

Optimierte Mobil-Layouts für Arduino Cloud.

Der unter https://www.mikrocontroller.net/topic/521135 vorgestellte Arduino-Cloud Dienst Arduino IoT Cloud erlaubt die Realisierung von Dashboards, ohne sich mit den technischen Details von MQTT und Co. abärgern zu müssen. Seit einiger Zeit gibt es sowohl für Android (https://play.google.com/store/apps/details?id=cc.arduino.cloudiot) als auch für iOS (https://apps.apple.com/us/app/id1514358431) eine Applikation, die die Nutzung der Dashboards von einem Mobilgerät aus ermöglicht.
Bisher erfolgte die „Mobilisierung“ der Inhalte durch eine von Arduino vorgegebene Heuristik. Neu ist nun – wie in der Abbildung gezeigt – die Möglichkeit, den Dashboard-Designer in eine für die Anpassung von Mobilcomputer-Benutzeroberflächen vorgesehenes Sonderregime umzuschalten.

Die Arduino Cloud bietet diverse Möglichkeiten, beispielsweise zur Vergrößerung wichtige Steuerelemente oder zur Anpassung der Reihung der Steuerelemente in der Mobil-Ansicht an.

Arduino Cloud: Anmeldung mit Facebook.

Im Bereich der Account-Provider unterstützt Arduino für den Clouddienst ab sofort auch Facebook: Wer schon ein Konto bei Mark Zuckerbergs sozialem Netzwerk hat, kann sich so „direkt“, also ohne Anlegen eines Arduino-Kontos, beim Clouddienst anmelden und die Grundfunktionen sofort nutzen.

LoraWAN-Transport für Arduino Cloud-Daten

Die Arduino-Gruppe unterstützt auf dem LoraWAN-Standard basierende Funksysteme seit längerer Zeit. Nun ist es möglich, im Things-Netzwerk befindliche Arduinos „direkt“ mit der Arduino Cloud zu verbinden, um so Sensordaten einzuspeisen oder auszuliefern.
Zur Erklärung des (nicht sonderlich komplizierten) Setup-Prozesses findet sich unter https://docs.arduino.cc/cloud/iot-cloud/tutorials/cloud-lora-getting-started ein Tutorial, das die Konfiguration anhand der MKR13xx-Serie demonstriert.

Aktualisierung von Arduino-ESP32

Wer die „maximale“ Leistungsfähigkeit von Espressifs ESP32-Controllerserie ausfahren möchte, ist seit jeher gut beraten, auf ESP-IDF zu setzen. Espressif aktualisiert die in GitHub unter https://github.com/espressif/arduino-esp32/ bereitstehende Arbeitsumgebung regelmäßig, „neue Features“ finden in ESP-IDF als erstes Eingang.
Mit Arduino-ESP32 steht allerdings seit längerer Zeit eine „Portierung“ der Arduino-Wiring-Schnittstelle zur Verfügung, die die (manchmal doch etwas steile) Lernkurve von ESP-IDF abzuflachen sucht.
Vor einigen Wochen begann das Entwicklerteam mit der Umstellung auf ESP-IDF 4.4 – Ziel davon war unter Anderem die Unterstützung neuer ESP32-Modultypen. Die Abbildung zeigt, welche Verbesserungen durch ein Upgrade entstehen.

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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Rasbpian aktualisiert, Übertaktung für Raspberry Pi 4, Debugging für Meadow F7

Freunde upton’scher Prozessrechner dürfen sich an einer neuen Betriebssystem-Version erfreuen, die auf Debian Bullseye basiert. Quasi nebenbei schaltet man Leistungsreserven in manchen Raspberry Pi 4-Varianten frei, während das Team um Bryan Costanich ihre .net-Ausführungsumgebung um Debugging-Möglichkeiten erweitert.

Worum geht es hier?

Nutzer der Raspberry Pi-Familie fahren die Einplatinenrechner normalerweise unter Rasbpian: einem von Debian abgeleiteten Betriebssystem, das für den Prozessrechnerbetrieb vorgesehene Erweiterungen mitbringt. Die zugrundeliegende Debian-Variante erhielt nun ein Update.
Außerdem gibt es bei manchen Raspberry 4-Varianten nun ein Sonderregime mit höherer Prozessorleistung, zu guter letzt gibt es im Hause Meadow – dabei handelt es sich um ein System, das in .net gehaltenen Code auf ESP32-artigen Modulen ausführt – neue Funktionen und einen Debugger.

Debian Bullseye als Basis für Rasbpian

Die mit Abstand „wichtigste“ Änderung für durchschnittliche Anwender dürfte sein, dass die neue Version von Debian auf das GTK-Toolkit in dritter Version setzt: Dies führt laut Aussagen der Raspberry Pi Foundation zu „Änderungen am Look and Feel“, die insbesondere bei technischen herausgeforderten Benutzern zu Umlern-Aufwand führen.
Als Paradebeispiel präsentiert die Raspberry Pi Foundation dabei das in der Abbildung gezeigte Einstellungsfenster – man möge das Aussehen des Tabbar-Steuerelements beachten.

Auf Raspberry Pis mit mindestens 2 GB RAM findet ein Austausch des Window Managers statt – neuartige Prozessrechner nutzen fortan Mutter, was zu „weicheren“ Animationen, aber auch einem etwas anderen Aussehen des Benutzerinterfaces führt.
Auf „kleineren“ Varianten des Raspberry Pi kommt nach wie vor openbox zum Einsatz, die nun aber keine runden Tooltips mehr darstellen kann.
Ein weiterer „Nebeneffekt“ der Umstellungen ist, dass Notifications und Ereignisse fortan – wie in der Abbildung gezeigt – gebündelt in der oberen rechten Ecke des Bildschirms aufscheinen.

Kamera-Änderungen, ante Portas

Der Kamera-Port dürfte bei vielen MSR-Anwendungen brach liegen: Insbesondere im Bereich Machine-Learning hat sich die Raspberry Pi-Kamera allerdings als Quasistandard etabliert.
Mit der neuen Version von Rasbpian „ändert“ sich der verwendete Treiber – statt dem bisher von Ebenezer Upton’s Mannen hausintern entwickelten Driver kommt nun die libcamera zum Einsatz. Dies dürfte zu massiven Umstellungen führen – in Ankündigungsposts findet sich derzeit nur folgender, lapidarer Verweis:

1. . .
2
3For anyone who has written camera–based applications in the past, this is a very significant change, and is too large to be covered here.
4
5. . .

Zum Zeitpunkt der Drucklegung bietet die Raspberry Pi Foundation übrigens noch keinen Weg an, um Images auf die neue Version zu migrieren. Über die Stabilität findet sich ebenfalls nichts wirklich Positives – der im Allgemeinen gut informierte Newsdienst CNX-Software berichtet nach folgendem Schema von Stabilitätsproblemen im Zusammenhang mit der hauseigenen Benchmark-Suite:

1. . .
2
3It got stuck here like forever, so I tried to access the desktop without luck, and I was unable to initiate another SSH terminal or terminate sbc–bench.sh. I power cycled the board, and tried again, and I got the exact same results.
4So I would not recommend upgrading a production machine right now, or you’d better perform some testing first.
5
6. . .
7
8Via https://www.cnx-software.com/2021/11/08/raspberry-pi-os-upgraded-to-debian-11-bullseye/

Mehr Übertaktungsspielraum beim Raspberry Pi 4

Eines der „lustigsten“ Entgegenkommen an Spielkinder ist seit jeher, dass sich Prozessoren der Raspberry Pi-Reihe – je nach Modell, aber auch je nach Exemplar – mehr oder weniger stark übertakten lassen.
Besitzer mancher Varianten des Raspberry Pi 4 – spezifischerweise alle mit 8 GB RAM, und einige 2- und 4 GB-Varianten mit den in der Abbildung gezeigten Topologie des Schaltreglers – dürfen sich ab sofort über eine „höhere“ obere Grenzfrequenz freuen.

So ihr Raspberry Pi 4 die in der Abbildung gezeigte Topologie aufweist, ist die maximale Taktfrequenz des Hauptprozessors fortan bei sportlichen 1,8 GHz. Die Raspberry Pi Foundation betont allerdings, dass auch ältere Schaltträger Topologien – im Allgemeinen – mit der höheren Grenzfrequenz zurecht kommen. Zur „Anpassung“ bzw. Freischaltung reicht es aus, die Konfigurationsdatei config.txt nach folgendem Schema zu adaptieren:

1arm_freq=1800

In manchen Fällen ist zusätzlich Overvolting erforderlich: Weitere Informationen hierzu finden sich unter der URL https://www.raspberrypi.com/news/bullseye-bonus-1-8ghz-raspberry-pi-4/.

Meadow F7: Debugging mit Visual Studio Code

Zu guter Letzt steht die Version B6.0 von Bryan Costanichs .net-Ausführungsumgebung zur Verfügung. Die wichtigste Neuerung dieses Releases ist ein Debugger, der im Moment nur mit Visual Studio Code funktioniert.

Zur „effizienteren Realisierung“ verteilter Systeme enthält das Costanichsche Betriebssystem fortan Unterstützung NTP: der Meadow F7 kann seine Systemzeit von einem oder mehreren Zeitservern beziehen.
Außerdem gibt es – wie immer – “ Optimierungen im Hintergrund“. Erstens wurde die .net Standard-Einbindung „bereinigt“, was bei der Nutzung mancher NuGet-Bibliotheken auftretende Probleme beseitigte. Außerdem wurde die bisher „manuell“ anzufordern Coprocessor-Instanz automatisiert – Ausrufe der folgenden drei Methoden sind bei der Kommunikation mit dem als Netzwerkkarte dienenden ESP32 nun – im Allgemeinen – nicht mehr notwendig:

1InitCoprocessor()
2InitWiFiAdapater()
3InitBluetoothAdapter()

Wie bei fast allen „großen“ Updates gilt auch hier, dass die Aktualisierung einer vorhandenen Madow-Arbeitsumgebung ein sogenanntes „Full Stack Update“ voraussetzt – neben dem eigentlichen Betriebssystem des Prozessrechners müssen Sie auch die NuGet-Pakete, die CLI und die Visual Studio-Erweiterungen aktualisieren. Weitere Informationen finden sich im unter http://developer.wildernesslabs.co/Meadow/Release_Notes/Beta6/ bereitstehenden Change Log.

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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Kurzmitteilungen: neue Halbleiter, neue Einplatinencomputer und mehr

Die Welt der Elektronik steht nie still – Bourns schickt SMD-Gleichrichter, während LittelFuse ein sehr lustiges Vorhängeschloss offeriert. Was diese Woche sonst so im Elektronikbereich vorfiel, zeigen wir hier.

Worum geht es hier

Bier macht ulkig: die einst als Birulki bezeichneten Kurzmitteilungen haben auch heute immer noch die Aufgabe, „interessante“ Produkte kurz, aber doch umfassend vorzustellen.

Bourns: Grätzbrücke als SMD-Komponente.

Brückengleichrichter sind per se nichts Neues. Bourns schickt mit dem CD-MMBL110S nun eine „größenreduzierte“ Variante ins Rennen, die in einem 3.5mm x 3.8mm großen DFN3538-Gehäuse an die Platine kommt.

Trotz des sehr kompakten Aufbaus verspricht Bourns eine Maximal-Spannung von 1000 V, der „Nennstrom“ der Gerätsbrücke ist mit 1 A ebenfalls vergleichsweise hoch ausgelegt. Vorteil gegenüber einer aus vier Einzeldioden aufgebauten Grätzbrücke ist – wie immer – der reduzierte Platinenplatz und die geringeren Pick and Place-Kosten. In Einzelstückzahlen kostet das Bauteil per Stand Moment € 0,49, wer 100 Stück abnimmt, bezahlt nur noch 28 Cents.

LittelFuse: mit Vorhängeschloss sicherbarer Ausschalter.

Sowohl in rechtlichen Fällen als auch im Zusammenarbeit mit „wefzigen“ Lebensgefährtinnen ist es vernünftig, Ausschalter mit Vorhängeschloss zu sichern – ist der Schlüssel nicht am Vorhängeschloss, so ist das Gerät – Schema Klappe zu, Affe tot – mit Sicherheit ausgeschaltet.
Mit dem 24505 bringt LittelFuse nun ein Set von „Mechanicals“ auf den Markt, das diese einfache und doch wirksame Methode implementiert.

Wichtig ist, dass das unter der Bestellnummer 24505 um etwa € 15 erhältliche Stück ausschließlich die Mechanik enthält – sowohl das Vorhängeschloss als auch der eigentliche Schalter sind separat zu erwerben.
Im Bereich der Schalter unterstützt man – logischerweise – nur Schalter aus dem hauseigenen Portfolio :

1For use with Cole Hersee lever actuated master disconnect
2switches with a 3/4” diameter (19.1mm) mounting stem: 2484,
32484–A, 2484–06, 2484–09, 2484–16, 75903, 75904, 75904–01,
4M–284, M–284–A, M–284–01, M–284–02, M–290,M–290–01,
5M–290–05, 75908, and 75908–BX.

TeleDyne LeCroy: Datenerfassungssystem T3DAQ1-16
Seit der Übernahme von LeCroy bietet TeleDyne TeleDyne Testtools bezeichneten Produktfamilie eine Gruppe von von „Drittanbietern“ zugekauften Messgeräten an, die – mit eigener Software und Kundenservice ausgestattet – an den Mann gebracht werden.
Der T3DAQ1-16 ist das neueste diesbezügliche System-er ist ein „Scanner“, der zwölf Mehrzweckkanäle und vier ausschließlich für die Strommessung vorgesehenen Kanäle mitbringt.

Das um etwa € 2200 erhältliche Gerät basiert dabei auf einem mit 6,5 Digit auflösenden Multimeter, das mit externer Scanner-Hardware aufgerüstet wird. Die „Scan-Geschwindigkeit“ ist der Tabelle zu entnehmen.

AllWinner D1S: mit Linux!

Im Bereich der „quelloffenen ISAs“ hat GigaDevice mit dem GD32VF mehr oder weniger Marktführerschaft erreicht: die Controller sind für MSR-Aufgaben ideal, können aber kein Linux ausführen.
AllWinner springt mit dem D1S in diese Bresche. Der in Einzel-Stückzahlen um etwa 5,5 US-Dollar erhältliche Chip hat 64 MB RAM; mit dem in GitHub unter https://github.com/SdtElectronics/Xassette-Asterisk dokumentierten Xassette-Asterisk-Board findet sich außerdem eine „Evaluationsplatinen zum selber Bauen“.

Der D1S ist dabei-logischerweise-kein Ersatz für den Raspberry Pi: er kann zwar parallele RGB-Displays ansteuern, hat aber kein HDMI-Port und keine nennenswerte Grafikbeschleunigung.

STMicroelectronics: Breakout-Board für VL53L5CX

Die Time Of Flight-Distanzsensoren aus dem Hause STMicroelectronics „faszinieren“ das Spielkind im Entwickler seit jeher – leider ist das „eigenmächtige zusammenbauen“ von Breakout-Boards wie dem in der Abbildung gezeigten eine durchaus arbeitsintensive Aufgabe.

Mit dem VL53L5CX-SATEL schickt STMicroelectronics nun eine Platine ins Rennen, die sich des Problems annimmt. Analog zum „großen“ Nucleo gilt auch im Fall des VL53L5CX-SATE , dass – siehe Abbildung – ein Teil der Platine abgebrochen werden kann, um eine „kompaktere“ Sensor-PCB zu erhalten.

IAR Systems: IAR Workbench ab sofort mit Unterstützung für ARM Cortex M-55.

Arm’s Cortex-M55-Architektur fand hier in der Vergangenheit immer wieder Erwähnung-ein gutes Beispiel wäre https://www.mikrocontroller.net/topic/526251. In Version 9.20 unterstützt die IAR Embedded Workbench diesen neuen Prozessor:

1the latest version of IAR Embedded Workbench® for Arm® adds support for the Arm Cortex®–M55 processor. In addition, version 9.20 of the toolchain includes support for latest microcontroller (MCU) devices from several semiconductor vendors.

Picovoice: Sprachsuche und Stimmerkennung.

Picovoice – wir hatten das Unternehmen unter anderem mit seiner Wakeword Engine schon öfters erwähnt – bietet Embedded-Entwicklern nun zwei neue Lösungen zur Spracherkennung an.
Kandidat Nummero eins ist Cobra: ein System, das den Audio-Eingangsstrom“ permanent“ nach Stimmdaten untersucht und den Nutzer darüber informiert, wie „wahrscheinlich“ es ist, dass ein vorliegender Tonstrom Stimmdaten enthält.

Kandidat Nummero zwei ist Octopus – ein “Sprach-Suchsystem“, das in .wav-Files vorliegende Sprachdaten auf das Vorkommen von bestimmten Texten „durchsucht“.
Octopus unterscheidet sich dabei in Form von Systemen wie Dragon und Co., als die Berechnung rein auf akustischer Ebene erfolgt:

1Picovoice Speech–to–Index takes a unique approach: indexing speech directly without relying on a text representation. Octopus‚s acoustic–only approach boosts accuracy by removing the out–of–vocabulary limitation and eliminating the problem of the competing hypothesis (e.g. homophones).

Picovoice versprechen dadurch eine wesentlich höhere Genauigkeit, insbesondere im Bereich „problematischer“ Homophon-Wortkombinationen (Z. B. wear und where).

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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ESP-News für Oktober: Zephyr, NuttX und Zertifikationen

Möchte man als Embedded-Entwickler seine Uhr mit einer “Embedded-Referenz“ stellen, so bietet sich der News-Drop im Hause Espressif an. Diesmal spendiert man der Entwicklerschaft Unterstützung für neue Betriebssysteme und bessere Unterstützung für Thread.

Worum geht es hier?

Espressif bietet mit der ESP32-Familie eine ganze Gruppe von Funkmodulen an, die neben dem Radio-Transmitter einen mit entweder einem oder zwei Compute Cores ausgestatteten Mikrocontroller mitbringen. Im Laufe der letzten Jahre hat sich um diese einst als stupides WLAN-Modul entwickelten Chips ein ganzes Ökosystem gebildet.
Dieser Artikel möchte die „Neuerungen“ des in diesem Monat aktuellen News-Drop für Sie zusammenfassen.

Unterstützung für NuttX und Zephyr

Wer Applikationen für den ESP 32 entwickelt, tut dies – normalerweise und instinktiv – unter Nutzung von Amazon FreeRTOS. Per Stand sofort haben ESP32-Entwickler die Möglichkeit, auf das von der Apache Foundation angebotene NuttX oder das von der Linux Foundation vorangetriebene Echtzeit-Betriebssystem Zephyr zu setzen.
Insbesondere im Fall von NuttX gilt, dass der Betriebssystem-Hersteller an den von Hardware-Herstellern bereitgestellten Treiber-Code radikale Vorschriften anliegt. Die „Unterstützung“ von Peripheriegeräten in den beiden Betriebssystemen ist deshalb – siehe Abbildungen – stellenweise etwas „eingeschränkt“.

Im Fall von Zephyr spielt Espressif eine „Führungsrolle“ – das Unternehmen betonte, dass die hauseigenen Chips die ersten Mikrocontroller waren, deren integrierte WLAN-Module direkt ansprechbar waren:

1Additionally, Espressif was the first on–chip Wi–Fi MCU to be supported on Zephyr, thus paving the way for future Zephyr Native Wi–Fi Stack projects.

Zertifikation für ZigBee und Thread für den ESP 32-H2.

Der ESP32-H2 – siehe auch https://www.mikrocontroller.net/topic/522799 ist nun für die Protokolle Thread und ZigBee zertifiziert. Das bedeutet, dass die hinter den jeweiligen Protokollen stehenden Gremien sowohl Hard- als auch Software als eine „mit dem hauseigenen System kompatible“ Plattform ansehen.
Spezifischerweise wird auf dem ESP32-H2 Thread in Version 1. X unterstützt, während ZigBee in Version 3.X zur Verfügung steht. „Ziel“ dieser beiden Zertifikationen ist das Anbieten eines „vollständigen“ Stacks für das Matter-Protokoll, das im „Smart Home“-Bereich zum Einsatz kommt und im Laufe der letzten Wochen (beispielsweise durch Infineon) neue Unterstützung erfuhr.
Espressif betonte im Rahmen der Ankündigung auch, dass man unter https://github.com/espressif/esp-idf/tree/master/examples/openthread umfangreiche und teilweise schlüsselfertige Codebeispiele bereitstellt, die die Erzeugung von Thread-basierten Systemen unter Nutzung des H2 ermöglichen. Ein Matter-SDK gibt es ebenfalls, es ist allerdings nicht frei verfügbar:

1Espressif’s Matter/Zigbee/Bluetooth LE SDKs have also been completed. To obtain them, users should contact Espressif’s customer support team.

Wichtigkeit von Zertifikaten erkannt

MicroChip bewirbt seinen ESP 32-Killer WFI32 unter anderem damit, dass das „amerikanische“ Produkt in Europa und den USA einfacher zu zertifizieren und somit am Ende einfacher in ein Produkt zu integrieren ist.
In der Pressemeldung zur ausgelieferten Thread-Stack findet sich die folgende Passage, die das „Verständnis“ des Problems durch Espressif belegt:

1Espressif, as a company with numerous certificates for its own products, knows all too well the importance they bear on international sales. By sharing this experience with our corporate customers, we can provide them with the necessary support for obtaining a variety of certificates for their own products. In fact, we have an established certification support program, which includes –but is not limited to– Wi–Fi CERTIFIED™, Bluetooth SIG, CSA, Thread Group, SRRC, FCC, CE, TELEC, KCC, NCC, IC, RoHS, REACH, etc. If you have any questions about our certification support program, or if you need our support now, please click here, fill in the required information, and our business support team will get in touch with you as soon as possible.

Espressif: Unterstützung für Golioth-Plattform.

Zu guter Letzt formalisierte Espressif die Ankündigung, fortan das Golioth-Cloudsystem zu unterstützen.
Dabei handelt es sich um eine Art „Para-Cloud“, deren Raison d’Etre die Reduktion der Abhängigkeit zwischen Entwickler, Cloudsystem und der vom jeweiligen Cloudsystem unterstützten Hardware ist. Leider gibt es zu Golioth zum Zeitpunkt der Abfassung dieses Artikels nur Marketinginformationen, der Dienst ist derzeit noch in einer geschlossenen Beta.

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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ST Developers Conference – Intelligenz am Edge of the Edge

Wer auf der ST Developers Conference Aussagen zu neuen Prozessor-Familien-zur Betriebssystem-Strategie oder zur miserablen Verfügbarkeit erwartet hat, wird enttäuscht. STMicroelectronics sprach stattdessen über das Ökosystemen und über die „Intelligenz der Sensoren“ – hier eine kurze Zusammenfassung.

Worum geht es hier?

Coronavirus sei Dank, ist die Teilnahme an STMicroelectronics in den USA abgehalten Kongress dieses Jahr auch ohne Flugticket möglich: die Zusammenkunft ist rein virtuell, eine Workstations und ein Getränk reichen aus. Dieser Artikel möchte eine „Kurz-Vorstellung“ interessanter Vorträge und Ereignisse aus der Sicht eines Mikrocontroller-bzw. Prozessrechner-Jockeys bieten.

Lustiges und Philosophisches

Analog zu Arm legt auch STMicroelectronics den Fokus auf das Wohlbefinden des Entwicklers. Paul Cihak sprach in seiner Keynote explizit von „The Future is yours – your needs“. Lustig war in diesem Zusammenhang vor allem, dass er einige Minuten später die Meldung „worlds most efficient semiconductor maker“ ausspie.
Auch sonst war man „in liberalen Sphären“ unterwegs. Neben vielfachen Erwähnungen von Clean Power wurde die Zero Carbon-Politik gelobt. Federico Faggin (für den Intel 4004 bekannt) sprach längere Zeit über die „Philosophie des Menschen“ und darüber, wie Gewissen den Menschen zum Menschen macht und ihn von der Maschine unterscheidet.
Aussagen zur „Verfügbarkeits-Situation“ hätte man auch von Ricardo De-Se-Earp erwartet, der als Generalmanager der STM32-Division eigentlich etwas dazu zu sagen hätte. Lustigerweise war dies nicht der Fall – der permanent stotternde Vortrag konzentrierte sich auf die Aussagen der „Breite des ST-Ökosystems“ und der Vorstellung bzw. des Lobens von Innovationen in den (nicht verfügbaren) Mikrocontrollern.

FreeRTOS oder Azure RTOS?

Als STMicroelectronics die Zusammenarbeit mit Azure ankündigte, erwarteten viele, dass Amazon den einstigen „Lieblings-Partner“ nun wie eine heiße Kartoffel fallen lassen würde. Dies war nicht der Fall: obwohl die zwischen den Kongress-Vorträgen eingeblendeten Werbespots größtenteils von Microsoft „dominiert“ wurden, schickte auch der Cloud-Buchhändler Vortragende ins Rennen. Beide llustrierten die „Vorteile“ der hauseigenen Cloud anhand von Beispielen mit dem neuen Stromsparprozessors U5, den STMicroelectronics übrigens auch – siehe beispielsweise AN5138 (https://www.st.com/resource/en/application_note/dm00476869-migrating-from-stm32l4-and-stm32l4-to-stm32l5-series-microcontrollers-stmicroelectronics.pdf) als Ersatz für den L4 vorsieht. Geradezu quixotisch war, dass sich die beiden Unternehmen eine Slide “teilten“ – die Unterschiede in den beiden Abbildungen sind eher minimal.

Interessant ist, dass STMicroelectronics die „Code-Sicherheit“ des U5 hervorhebt. Mit passwortbasierter Regression möchte man Angreifern Downgrade-Attacken “versalzen“, während Teile der Kryptobeschleuniger gegen Side Channel-Attacken (Z. B. Messung des Stromverbrauchs) robust sein sollen.

Sensoren mit Gehirn.

Die in der Einleitung genannte „Edge on the Edge“ setzt STMicroelectronics durch das Integrieren von AI-Modulen in die Sensor um.STMicroelectronics spricht hier auch von der „Aktivierung der Sensordaten“. Diese Funktion bezeichnet man als Machine-Learning Core, als die Abbildung zeigt einige Anwendungsfälle.

Edoardo Galizzio nutzte die Möglichkeit, um die „Weiterentwicklung“ der Sensor-Technologie im Hause STMicroelectronics zu loben. In seinem Vortrag fand sich auch eine Folie, die die Nützlichkeit im Bereich Automotive illustrierte.

Zu guter letzt wurde die zehn Jahres-“ Verfügbarkeitsgarantie“ auch auf einige MEMS-Sensoren erweitert: quixotisch – was bringt eine Nicht-Abkündigungsgarantie, wenn man die Sensoren einfach nicht im Handel bekommt.
Für die „Verteilung der Dokumentation“ setzt man im Hause ST dabei auf GitHub-die URL https://github.com/STMicroelectronics/STMems_Machine_Learning_Core bietet empfehlenswerte Codebeispiele an.

Heads-Up-Display a la STM.

Google mag mit dem Glass „Schiffbruch“ erlitten haben – mit „Laser Beam Scanning“ schickt STMicroelectronics nun eine neuartige Technologie für Wearables ins Rennen. Dahinter steht der Gedanke, dass das dem Benutzer angezeigte Bild durch einen Laserstrahl entsteht, der von einem MEMS-Sensor“ per Ablenkung geschrieben wird.

Diese auf den ersten Blick „seltsam“ klingende Technologie scheint in der Praxis durchaus gut zu funktionieren – der Vortragende unterlegte dies mit den mit den folgenden vier Beispiel-Bildern.

STMicroelectronics scheint sich in diesem Markt häuslich einzurichten – neben dem Industrie-Standard plant man Verbesserungen der hauseigenen Referenz-Architektur.

GPS-Technologie im Fokus.

„Geht es um GPS, so denkt man als Entwickler an ublox. STMicroelectronics ist im Bereich Positionierungssysteme ebenfalls aktiv, und nutzt die hauseigenen ML-Kompetenzen zum Anbieten von „sensorischem Mehrwert“.
Mehrwert-Quelle Nummero eins ist dabei das als Dead Reckoning bezeichnete Koppelungsnavigieren: dahinter steht der Gedanke, dass das GPS-Modul in Tunneln die Position anhand von MEMS-Sensordaten weiterberechnet.

Der Fokus lag auf auf einem als Vertical Positioning bezeichneten Verfahren. Dahinter. Darunter versteht STMicroelectronics die Auswertung des Umgebungsdrucks, um statt den zweidimensionalen GPS-Koordinaten stockwerksgenaue dreidimensionale Koordinaten errechnen zu können.

„Wir sind mehr”

Obwohl STMicroelectronics den „Wildwuchs” im Ökosystem seit der Übernahme von Atollic eingeschränkt hat, gibt es für Entwickler nach wie vor mehr als genug Futter.
So baut STMicroelectronics beispielsweise die hauseigenen Isolator-Chips immer weiter aus – interessanterweise nannte man als ein explizites Verkaufs-Argument pro Galvano die Degeneration von Optokopplern.
Das für “Besitzer und Benutzer von Leuchtdioden“ im allgemeinen nicht erwartete Problem tritt in der Praxis zum Beispiel im Bereich Messtechnik häufig auf – manche Solartron-Multimeter lassen sich durch Austausch Koppler wieder ins Leben zurückbringen.
Feldeffekttransistor „neuartiger“ Halbleiterchemie – also SIC und GAN – wareb ebenfalls Thema, leider war dieser Track paralell zur Internet of Things-Vortragsserie.
Der Fokus lag auf der universellen Erhöhung der Effizienz. Darunter versteht STMicroelectronics zum Beispiel das Anbieten von Gehäusevarianten, die ohne Bonddrähte auskommen – dies reduziert parasitäre Induktivitäten.

Außerdem wird der „Varianten-Zoo“ im Haus Feldeffekttransistor noch reicher. Im Bereich SIC gibt es neben „klassischen“ Varianten, die ob des mitbringen von Helfer-FETs weniger effizient sind, auch neue Typen die zwecks maximaler Effizienz eine andere Art der Ansteuerung benötigen.

Mehr erfahren!

Fühlen Sie sich von einem der hier besprochenen Themen „in besonderer Weise“ tangiert, oder möchten Sie mehr über STMicroelectronics erfahren, so sei ihnen die URL https://www.st.com/content/st_com/en/st-developers-conference-americas-2021-live.html ans Herz gelegt – zum Zeitpunkt der Veröffentlichung dieses Artikels arbeitet STMicroelectronics daran, Aufzeichnungen der diversen Vorträge online zu stellen.

Fazit

Wer viele Kunden hat, hat gut leben – dieser im Café-Management geltende Spruch gilt logischerweise auch für STMicroelectronics. Außer Frage steht, dass das Unternehmen die Gewinne – zumindest teilweise – in die Entwicklung „neuartiger“ Technologien und die Verbesserung der Lebensqualität der im Ökosystem arbeitenden Entwickler investiert. Andererseits ist fraglich, inwiefern sich dies langfristig als die richtige Strategie erweist – die Entwicklung für Controller anderer Hersteller mag nicht so komfortabel sein, die Controller sind im Markt aber für „reale“ Preise verfügbar. Es bleibt also spannend…

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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Kurzmitteilungen: neue Software von GigaDevice, STMicroelectronics, Infineon und Renesas

Embedded-Software wird immer anspruchsvoller. STMicroelectronics rüstet den hauseigenen GUI-Stack mit neuen Funktionen aus, während der von GigaDevice präferierte Anbieter IAR die hauseigene Toolchain nach diversen Industriestandards „zertifiziert“. Was es sonst Neues gibt, verraten die Kurzmitteilungen.

Worum geht es hier?

Die Welt der Elektronik ist immer im Fluss – würden wir jede Neuerung mit einer Meldung abdecken, müssten wir jeden Tag 25 Meldungen schreiben. Mit den Kurzmitteilungen – ehemals war diese Rubrik als Birulki bekannt – versuchen wir, Themen kurz anzureissen, um so Gelegenheit zur Fortbildung zu geben.

IAR: mehr Zertifikationen für die RISC-V-Toolchain

Im Bereich RISCV-Mikrocontroller hat sich IAR als Quasistandard etabliert. Vor wenigen Tagen hatte IAR erreicht, dass die hauseigene Toolchain Industriestandards aus dem Automotive- und Functional Safety-Bereich entspricht.
In Ankündigungen sprach IAR von der„Werkzeug-Komplettsammlung” IAR Build Tools for Linux. Hinter dem Namen verbergen sich die folgenden Utilities, die individuell zertifiziert sind:

1IAR C/C++ Compiler™
2IAR Assembler
3Linker and library tools
4IARBuild
5Runtime libraries

Spezifischerweise hat IAR folgende Standards abgedeckt:

1The certification has been performed according to the requirements of
2IEC 61508, the international umbrella standard for functional safety, as well as
3ISO 26262, which is used for automotive safety–related systems. In addition, the certification covers the international standards
4IEC 62304 for medical software,
5IEC 60730 for Household Appliances,
6ISO 13849 and IEC 62061 for Machinery Control Systems,
7IEC 61511 for Process Industry,
8ISO 25119 for Agriculture and Forestry, and the European railway standards
9EN 50128 and EN 50657.

STMicroelectronics: GPS-Modul mit Koppelungsnavigation

Im Bereich Automobil-GPS hat sich Koppelungsnavigation – englisch Dead Reckoning – etabliert: dahinter verbergen sich Verfahren, die beispielsweise IMU-Daten nutzen, um den Position-Informationen auch beim Befahren von Tunneln wie dem hier als Szenerie-Bild gezeigten Mont Blanc-Tunnel aktuell zu halten.

Als Anbieter von GPS-Modulen und IMUs ist STMicroelectronics für derartige Aufgaben positioniert. Mit dem Teseo-VIC3DA kommt ein Modul auf den Markt, dass eine 6-Achsen-LMU mitbringt und vom Softwarestack her „direkt“ für Dead Reckoning vorbereitet ist.
Im Bereich der Bepreisung verspricht STMicroelectronics folgendes:

1Das Teseo–VIC3DA wird bereits produziert und besitzt ein 16,0 mm x 12,2 mm x 2,42 mm großes LCC–Gehäuse mit 24 Pins. Der vorläufige Preis beträgt ab 12,70 US–Dollar (ab 1.000 Stück).

TouchGFX mit vereinfachter Übersetzung und Video-Dekodierung.

STMicroelectronics erwarb im Rahmen des Ökosystemen-Streamlinings dem GUI-Stack TouchGFX – er dient mittlerweile als „Quasi-Standard“ für alle STM-basierten GUI-Applikationen.
Touch GFX unterstützt nun das „Dekodieren“ von Videos, was beispielsweise das Einbinden von kleinen Clips in Benutzerinterfaces erleichtert. Sofern die „Solutions“ auf einem mit einem Hardware-Beschleuniger ausgestatteten Chip (Beispiele wären STM32F769 und STM32H7B3) zur Ausführung gebracht wird, decodiert Touch GFX mit Hardwarebeschleunigung – sonst setzt man mit Ausnahme des STM32G0 auf einen Software-Decoder.
Außerdem gibt es ein am QT Linguist erinnerndes Übersetzungssystem, dass STMicroelectronics nicht nur als „Entgegenkommen an Übersetzer“, sondern auch als Werkzeug zur Vereinfachung der Team-Arbeit bewirbt:

1Zu den weiteren neuen Features von TouchGFX 4.18 gehört die ausgeweitete Unterstützung für gemeinsames Arbeiten, wobei Textdaten und Übersetzungen im XML–Format gespeichert werden. XML vereinfacht das Teilen und Zusammenführen der verschiedenen Elemente von Projekten, an denen mehrere Teammitglieder mitwirken. Die leistungsfähigen und zweckmäßigen Features früherer TouchGFX–Versionen bleiben dabei erhalten – so zum Beispiel der partielle Frame–Buffer im Interesse einer sehr geringen RAM–Belegung, das höchst effiziente Rendering zur Vermeidung von Tearing–Effekten und die Unterstützung für kostengünstigen, nicht speicheradressierten SPI–Flash–Speicher.

Renesas: Bluetooth LE 5.3 im ersten Quartal 2022.

Renesas bietet – analog zu STMicroelectronics und Co. – Bluetooth-Funkmodule an, die ob der „medialen Dominanz“ von Espressif und Nordic nicht wirklich Aufmerksamkeit im Markt bekommen.

Sei dem wie es sei, bringen die Japaner ein neues SOC auf den Markt, dass die unter https://www.renesas.com/eu/en/blogs/what-s-new-bluetooth-53-low-energy im Detail beschriebenen Neuerungen von Bluetooth LE 5.3 „vollumfanglich“ unterstützen wird.

Renesas: Partner-Ökosystem mit Zertifikation.

Während STMicroelectronics den „Wildwuchs“ des hauseigenen Ökosystems einzuschränken sucht, verbreitern Renesas und GigaDevice.
Mit dem Ready Partner Network legt Renesas ein Zertifikationssystem für Softwarekomponenten auf, das Anbieten von Softwarekomponenten das Bestätigen der Kompatibilität mit den verschiedenen Mikrocontrollern ermöglicht.
Spezifischerweise unterstützt Renesas die folgenden drei „Klassen“, die von den verschiedenen hauseigenen Mikrocontroller-Familien abgeleitet sind:
RA Ready
RX Ready
RL78 Ready

Anders als einige andere Standardisierung-Gremien gilt, dass man mit einem umfangreichen Komplement antritt – die Abbildung zeigt die per Stand heute gelisteten Unternehmen.

Infineon unterstützt Matter

Der Matter-Standard für das Smart Home (siehe auch https://www.mikrocontroller.net/topic/526063) erfreut sich fortan auch der Unterstützung des deutschen Halbleiter-Herstellers Infineon. Man unterstützt die „Kommunikations-Schnittstelle“ dabei nicht nur in den hauseigenen AIROC-Modulen, sondern explizit auch in den Cypress-PsoC-Systemen:

1Infineon’s software support for Matter helps two sets of companies. First, companies already using Infineon’s AIROC Wi–Fi or Bluetooth and PSoC 6 MCUs, in many cases, can leverage the new software to add Matter capability to existing products. Next, product companies can take advantage of this new high–growth market by quickly bringing Matter–compliant products to market using Infineon’s software and broad portfolio of AIROC Wi–Fi, AIROC Bluetooth and PSoC 6 MCUs.
2Infineon’s unique combination of software support for Matter, ModusToolbox software and tools, broad family of AIROC connectivity chips and PSoC 6 MCUs, and its involvement in Matter open–source development puts it in a strong position to help companies quickly bring Matter products to market. This will help accelerate the adoption of this new smart home standard.

Als Integrationswerkzeug der Wahl hat sich Infineon dabei logischerweise für die hauseigene ModusToolbox entschieden. Als „Raison d’Etre“ des neuen Produkts verspricht Infineon (logischerweise) die „schnellere“ Entwicklungszeit von auf dem Matter-Standard basierenden Produkten.

Alles über SiC

Zu guter Letzt sei auf ein in Zusammenarbeit von Richardson und Wolfspeed unter https://engage.richardsonrfpd.com/Wolfspeed_Deciphering_Data-Sheets_White-paper bereitgestelltes Whitepaper verwiesen – es ist zwar nur ein gutes Dutzend Seiten lang, bietet aber eine „Executive Summary“ von allem, was man als Hardware-Entwickler über SIC-Halbleiter wissen sollte.

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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Arm DevSummit 2021 – Schlussbetrachtung

Nach dem Neuigkeiten-Feuerwerk des ersten Tages ging es in den beiden Folgetagen „technischer“ zu. Hier eine Liste interessanter Tid-Bits, die Embedded-Entwickler vom Leitkongress des ARM-Architekturstandardisierers mitnehmen sollten.

Worum geht es hier?

Der unter https://www.mikrocontroller.net/topic/526251 im Rahmen des ersten Tages im Detail beschriebene Kongress informiert das ARM-Ökosystemen über „den Weg in die Zukunft“.
In diesem Text geht es darum, einige Vorträge vom zweiten und vom dritten Tag kurz aufzubereiten. Angemerkt sei, dass die unter https://devsummit.arm.com/en/ bereitstehende Webseite für viele Vorträge das Abspielen von Mitschnitten erlaubt.

Niederschwellige Einstieg in die Entwicklung

Am zweiten Tag gab es mit “INTRODUCING KEIL STUDIO AND CLOUD-BASED DEVELOPMENT FOR IOT AND EMBEDDED APPLICATIONS” eine Session, in der der zu ARM gehörende Entwicklungswerkzeug-Anbieter Keil den Cloud-basierten Dienst KEIL Studio vorzustellen suchte.
Der unter https://www.keil.arm.com/ bereitstehende und derzeit noch in der Beta-Phase befindliche Service ermöglicht die Entwicklung von Embedded-Applikationen im Browser: wohl ein Weg, um Data Scientists und anderen nicht-traditionellen Mikrocontrollerentwicklern den Zugang zur Arbeit mit Mikrocontrollern zu erleichtern.

Leider war der Workshop aus technischen Gründen überfüllt, der für die Abhaltung verwendete Dienst Zoom war mit den Teilnehmer-Massen hoffnungslos überfordert.
Massimo Banzi – Front Man der Arduino SA – präsentierte in “Low Code Development of a TinyML Predictive Maintenance Solution” die Vorzüge seiner hauseigenen Programmierumgebung.

TOSA, TOSA!

Hinter dem Kürzel verbirgt sich Tensor Operator Set Architecture – eine „neue Assembler-Befehlssammlung“, die für die Zukunft die für die Abarbeitung von neuronalen Netzwerken optimierte Kommandos zur Verfügung zu stellen sucht.

Interessant ist, dass sich der Dienst nicht auf das Anbieten von Assembler-Primitiva beschränkt. ARM möchte eine Art “Optimierungssoftware“ anbieten, die die aus dem AI-Code erzeugten Assembler-Dateien – teilweise unter Nutzung von künstlicher Intelligenz – auf die vorhandene Hardware zuschneidet. Dabei kommt es – wie in der Abbildung gezeigt – zu Unterschieden in der Software.

Panel: warum man Software ins Auto bringt.

Panel-Diskussionen stehen nur allzu oft für im-Kreis-Reden. “BUCKLE UP. THE SOFTWARE-DEFINED CAR IS HERE” war nach Ansicht des Autors vor allem wegen ungewohnt offener Aussagen der Vortragenden interessant.
So sprach man – unter Anderem – davon, dass einer der wichtigsten Gründe pro mehr Software im Automotivebereich die Möglichkeit zur Erwirtschaftung von “recurring revenue” ist: analog zum Smart TV-Bereich versprechen sich Hersteller Einnahmen abseits des Hardwareverkaufs. Dass diese Rechnung im Smart TV-Bereich nur sehr leidlich aufging, sei allerdings im Interesse der Fairness angemerkt.

AI-Framework vom Mikrocontroller-Hersteller.

Der am ersten Tag erwähnte Trend, dass man die Methoden der künstlichen Intelligenz „demokratisieren“ müsste, setzte sich auch in den Folge-Vorträgen fort. STMicroelectronics schickte einen Entwickler ins Rennen, der die Nutzung von „Nano Edge AI Studio“ zur Erzeugung von auf STM32-Mikrocontroller laufenden AI-Systemen demonstrierte.
Im Prinzip handelt es sich dabei um einen von Cartesian „zugekauften Modell-Konverter”, der mit verschiedenen Beispielen ausgeliefert wird.

Wie in der Vergangenheit gilt nach wie vor, dass der Dienst nicht „frei“ zugänglich ist-möchten Sie ihn verwenden, so müssen sie wie in der Abbildung gezeigt per E-Mail einen Antrag an STMicroelectronics senden.

Amazon: ARM spart Geld!

Interessant war am Workshop von Amazon vor allem die in der Abbildung gezeigte Folie, die von bis zu 40 % Ersparnis bei der Nutzung von ARM-basierten virtuellen Maschinen in der Amazon-Cloud ausgeht.

Eine Nachfrage des Autors,“ wodurch“ diese Kostenersparnis unterm Strich besteht, wurde – wie in der Abbildung gezeigt – mit der höheren effizienz ARM-basierter Systeme begründet.

Parallelisierung durch optimierte Architektur

Zu guter Letzt verdient der Vortrag von Unity Erwähnung: Unity unterstützt ARM ob der weiten Verbreitung der Prozessoren im Smartphone-Bereich ja seit längerer Zeit. Das Auftreten des Unity-Managers ist keine Fehleinladung: die Produkte sind durchaus Teil des Ökosystems.
Die relevanteste Meldung des Vortrages war, dass der „Gutteil“ der des Energieverbrauchs in vielen Applikationen auf die Interaktion mit dem Speicher entfällt.

Zur „Mitigation“ dieses Problems schlägt man im Hause Unity das Konzept des Data orientierted development vor-darunter versteht man eine neue Programmier-Weise, die den „Aufenthaltsort der Daten“ in den Mittelpunkt stellt.
Unity verspricht in diesem Zusammenhang übrigens durchaus relevante Performance-Steigerungen.

Vor dem Kongress ist nach dem Kongress!

Freunde der ARM-Architektur sind noch nicht frei. STMicroelectronics veranstaltet am 26. und 27. die ST Developers Conference, die ebenfalls online stattfindet. Die Anmeldung steht unter der URL https://www.st.com/content/st_com/en/st-developers-conference-americas-2021-live.html bereit.

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Arm DevSummit 2021 – Tag 1: Developers, Developers, Developers für Hardware

Der erste Tag des Arm des Dev Summit liegt hinter uns – Zeit, einen kleinen „Überblick“ über die Vorträge und Präsentationen des Leitevents der ARM-Architektur zu werfen.

Worum geht es hier?

Arm – das Unternehmen entwirft Mikrocontrollerkerne, die danach von diversen Hardwareherstellern in Silikon gegossen werden – hält mit dem Arm DevSummit mittlerweile zum zweiten Mal einen virtuellen Entwicklerkongress ab.
Dieser Überblicksartikel möchte die nach Ansicht des Autors wichtigsten Kurzmeldungen zusammenfassen.

Der Mensch im Mittelpunkt.

Steve Ballmer ist – unter Anderem – für seinen Developer Developer-Tanz weltberühmt geworden. Simon Segars (CEO von ARM) lieferte eine britisch-kühle Variante des Vortrags in Form des folgenden Zitats:

1„We are engineering driven company. The innovations are nothing if we do not provide you with the tools to utilize them.“

Zur Erreichung dieses Ziels möchte Arm mehr Standards im Markt etablieren, um Entwicklern das „Zusammenklicken“ von IoT-Lösungen aus fertigen Systemen zu erleichtern – explizit ist von “Faster innovation by standards” die Rede.
Interessant war eine Aussage zur Motivation der Zusammenarbeit zwischen Arm und NVIDIA – Segars meinte, dass Arm so Zugang zu den AI-Erfahrungen im Hause NVIDIA bekommt.

Mohamed Awad (Vice President, IoT & Embedded) sprach in selbigem Zusammenhang davon, dass Arm sowohl Hardware- als auch Ökosystempartner stärker in den Entwicklungsprozess einbinden soll:

1„Our partners do the development, but it is up to us to provide the tools“.

Derzeit betrachtet Arm den Entwicklung-bzw. Standardisierungsprozess als eine dreistufige Pyramide, die allerdings – die Unterlegung mit Tetris-Würfeln empfand der Autor persönlich sehr apart – aus verschiedenen Elementen zusammenzustellen ist.

Zur Vereinheitlichung dieser Probleme stellt Arm mehrere Systeme ante Portas. Neben dem schon bekannten 1.png-Projekt, das sich um Cortex A-basierte Kerle kümmert, steht mit Project Centauri nun ein für den Cortex-M-Kern vorgesehenes System am Start. Von der „sonstigen“ Architektur sind die beiden Standardsätze – zumindest im Allgemeinen – ähnlich.

Im Bereich weiterer Initiativen gibt es erstens das Arm 5G Solutions Lab, das eine Abart von an Nokias in Ehren ergrauten Remote-Testdienst für 5G-befähigte Zielsysteme darstellt. Außerdem ein neues Virtualisierungssystem ante Portas.

ARM-Hardware, virtualisiert

Unvergessen war der „frustrierte Ausstoß“ eines Nokia-Managers, der in Anbetracht von immer stärker sinkendem Marktanteil im Dumbphone-Markt erfolgte. Er sprach davon, dass asiatische Hersteller mitunter für das komplette Design und die Fertigung eines Geräts weniger Zeit benötigte als Big N für das Design der PowerPoint-Präsentation, die das Kick-off-Meeting des Design-Teams “inspiriert“.
In der Entwicklung der Hardware gibt es ähnliche Trends – bis ein von Arm entwickeltes Architektur-Modell in Form von Silizium vorliegt, und diese Silizium ausreichend fehlerfrei ist, vergeht viel Zeit. Dieses Problem trifft man analog beim eigentlichen Entwickeln von PCB und Co.
Zur „Lösung“ all dieser Probleme setzt arm einerseits auf ARM Virtual Hardware, andererseits auf Arm CorStone. CorStone ist dabei eine Art „Emulator“..

Reinhard Keil – er ist für die Entwicklung der Keil-Toolchain verantwortlich – verriet in seiner Session “CI/CD AND MLOPS WORKFLOW FOR IOT ENDPOINT DEVELOPMENT” mehr darüber, welche Vorteile virtuelle Arm-Hardware für Entwickler unterm Strich bietet.
Als Einstieg sprach er davon, dass Tests mit physikalischer Hardware in vielerlei Hinsicht ein Problem darstellen – nicht nur im Bezug auf die Verfügbarkeit der fertigen Platinen, sondern auch insofern, als das „repetitive Stimulieren“ DuTs keine sonderlich einfache Aufgabe ist.
Setzt man stattdessen auf „virtuelle Hardware“, so hat man erstens immer repetitive Testdaten und kann die Simulationen zweitens – siehe Abbildung – wesentlich schneller ausführen.

Im Bereich der eigentlichen Emulation zeigt Arm Freude am Detail. Die Abbildung zeigt ein System, in dem ein Python-Skript ein Audiofile als virtuelle Eingabe für ein Peripheriegerät anbindet.

Der auf Seiten der „Benutzer-Applikation“ eingesetzte Treiber ist dabei identisch zum realen Treiber: der Umstieg auf die „reale Hardware“ soll laut Reinhard Keil ohne Manipulationen an der Programmstruktur erfolgen.

API für jedermann.

Die NASA schickte mit Dr. Newton Campbell einen Techniker ins Rennen, der von der Ausbildung her starken Mathematik-Background mitbrachte.
Der Afroamerikaner sagte durch die Blume, dass der Kaiser keine Kleider hat und alle Anbieter von AI-Systemen Pülcher sind – natürlich formulierte er es etwas freundlicher, seine Warnung vor Vendor Lock In ist allerdings mehr als ernst zu nehmen.
Dr. Newton Campbell sprach auch explizit davon, dass eines der wichtigsten Probleme der Zukunft die „Demokratisierung“ der AI darstellt – darunter versteht er, dass auch ein „allgemeiner“ Ingenieur, der sich beispielsweise mit Turbinen, Getrieben oder Analogelektronik auskennt, die Methoden der AI in seine Arbeit integrieren können sollte:

1„Jeder Ingenieur der NASA soll AI anwenden können“.

Zur Lösung dieses Problems setzt die NASA auf ein als EnDEVR bezeichnetes Werkzeug, dass das zusammenbauen von AI-Pipelines in einem an Visio oder yEd erinnernden System ermöglicht – neuartig ist, dass die Darstellung in virtueller Realität erfolgt.
EnDEVR ist – langfristig – als offene Architektur ausgelegt, die von Drittanbietern Erweiterungen entgegennimmt. Man sprach in diesem Zusammenhang allerdings schon jetzt explizit davon, dass auch AI-Systeme vor „bösartigen Aktoren“ nicht gefeit sind-der Vorschlag, „bösartige“ Algorithmen mit bestimmten Fehlern in AI-Marketplaces einzubinden, ist nach Ansicht des Autors beinahe prophetisch.

Was will Microsoft?

Microsofts Haupt-Session zum Thema arm war leider „paralell“ zum Vortrag über die neuen Arm-Entwicklungswerkzeuge. In “DEVELOPING FOR THE NEXT GENERATION OF WINDOWS ON ARM”erklärte Hari Pulapaka, was das „Hauptziel“ Microsofts im Bezug auf Arm ist – neben dem (logischen) Erhalten von Marktanteilen Am arm-Bereich geht es Microsoft vor allem auch darum, die hauseigenen AI-Dienste (Stichwort: Azure Cognitive Services) so niederschwellig wie möglich ansprechbar zu machen. Als „Werkzeug hierfür“ bietet Microsoft unter anderem das unter https://docs.microsoft.com/en-us/azure/azure-percept/overview-azure-percept-dk bereitstehende Entwicklerkit an.

Man ist Woke!

Konservative Naturen fiel mit Sicherheit auf, dass der eine oder andere Vortrag einen sehr „woke“ Anstrich hat. Neben der Erklärung, bis 2025 “Carbon neutral“ sein zu wollen, finden sich diverse Beispiele aus den Bereichen Regenwaldschutz und Co – Schwerindustrie-bezogene Beispiele findet man selten.
Die könnte man natürlich als kleine Werbung für RISC-V ansehen: zur Blutdrucksenkung platzierte der Autor dieser Zeilen ein GigaDevice GD32VF103-Evaluationsboard vor dem Bildschirm, den er für die Anzeige der Präsentationen nutzte.

Es geht weiter!

Obwohl der erste Tag den einen oder anderen Vortrag mitbrachte, sind wir noch nicht am Ende – Arm wird die Entwicklerschaft auch noch heute und morgen “bespielen“. Die unter https://devsummit.arm.com/ bereitstehende Anmeldeseite nimmt übrigens nach wie vor Anmeldungen am – es ist möglich und legitim, als „Nachzügler“ noch an den Spielen teilzunehmen.

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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Kurzmitteilungen: ARM plant IoT-aaS, GigaDevice offeriert TFTP-Bootloader, HarmonyOS-Hardware

Im Bereich Mikrocontroller und Internet der Dinge gibt es immer Neuigkeiten. ARM plant einen “App Store für das IoT”, während GigaDevice die Auslieferung von Kompilaten erleichtert.

Worum geht es hier?

Die Kurzmitteilungen sind diesmal auf das Internet der Dinge fokussiert: Mikrocontroller-Anwendungen, Ökosystemnachrichten und ein neues Entwicklerboard. Intention ist – wie immer – die kurze Erwähnung von Neuigkeiten, um interessierte Personen zur eigenmächtigen weiteren Beschäftigung zu animieren.

ARM: App-Store für das IoT

Der in wenigen Stunden beginnende Arm DevSummit wirft seine Schatten voraus. ARM – das Unternehmen ist für das Design der ARM-Mikrocontrollerarchitekturen verantwortlich, die andere Hersteller danach in ihre Halbleiter integrieren – plant mit den Total Solutions einen an App Stores angelehnten Service:

1The IoT economy has the potential to rival the shape, speed and size of the smartphone industry’s “app economy.” To help our partners realize this potential, we are announcing Arm Total Solutions for IoT, an industry–first solutions–based approach to help scale IoT innovation. Arm Total Solutions for IoT combines specialized processing capabilities with advanced software and tooling to offer an accelerated path to use case–specific IoT solutions​ and to improve ROI. In short it speeds development and transforms the economics of IoT by lowering cost.

Per Stand heute hat ARM zwei Produkte vorangekündigt: einerseits ARM Virtual Hardware (siehe https://www.arm.com/products/development-tools/simulation/virtual-hardware und die technische Beschreibung unter https://arm-software.github.io/VHT/main/overview/html/index.html). Dabei handelt es sich um eine Art Virtualisierungslösung, die die Simulation des Verhaltens der hauseigenen Rechenkerne ermöglicht.

Neuerung Nummero zwei ist Project Centauri (https://www.arm.com/solutions/iot/project-centauri). Darunter versteht ARM eine Zusammenführung der diversen hausinternen Standards, um das Ökosystem “in eine stromlinienförmigere Form” zu bringen.

Der ARM Dev Summit erlaubt derzeit noch die Anmeldung unter https://devsummit.arm.com/en?utm_source=arm&utm_medium=web&utm_campaign=2021_armdevsummit_mk17_arm_na_na_conv&utm_term=agenda&utm_content=main-page – interessierte Personen können sich kostenlos anmelden, um am virtuellen Kongress teilzunehmen.

TFTP-Bootloader erleichtert die Auslieferung von Kompilaten auf GD32F20x-CPUs

Nutzer von GigaDevice’s GD32F20x-Mikrocontroller können ihre Boards ab Sofort auch per TFTP (eine Art abgespecktes FTP-Protokoll) mit neuen Kompilaten versorgen. Der in Zusammenarbeit mit Arjan van Vught entwickelte Bootloader steht unter https://github.com/vanvught/GD32F20x-Bootloader-TFTP/tree/V1.0 zum Download bereit.

Renesas RA2E2 – Cortex-M23 in 16-Pin-WLCSP

32bit-Mikrocontroller werden immer kleiner und preiswerter. Mit der RA2E2-Familie erweitert Renesas sein 32bit-Controllerportfolio um in einem 16 Pin-Gehäuse unterkommende Chips, deren kleinste Gehäusevariante nur 1.87 x 1.84mm groß ist.

Neben einem Standard-Maximaltakt von 48MHz verspricht Renesas Unterstützung für I3C (kein Tippfehler). Der Speicherausbau rangiert von 16 bis 64 KB, das RAM ist 8KB groß. Als “Remanentspeicher für Parameter” steht ein 2KB großer Flashspeicher zur Verfügung.
Zur Vereinfachung der Integration betont Renesas die folgenden Funktionen:

1High precision (+/- 1.0%), high speed on–chip oscillator
2 Power on reset and Low Voltage detector
3 EEPROM
4 High current drive port and 5V tolerant I/O
5 Temperature sensor

Huawei HarmonyOS-Hardware jetzt bei BangGood

Huaweis hauseigenes Betriebssystem ist nicht nur für Smartphones vorgesehen, sondern hat auch IoT-Anwendungen zum Ziel. Englische Dokumentation gab es seit einiger Zeit unter https://device.harmonyos.com/en/docs/start/introduce/quickstart-lite-steps-hi3861-setting-0000001105989316, der Erwerb der Hardware erwies sich für Nicht-Chinesen allerdings als haarig.
Zur Behebung dieses Problems setzt Huawei nun auf BangGood – der Aliexpress-Konkurrent bietet das auf dem hauseigenen Mikrocontroller basierende Evaluationsboard nun für gute 10 Euro an.

Wer selbst einen Versuch unternehmen möchte, kann das Board unter https://www.banggood.com/Hi3861-Development-Board-Support-Hongmeng-HarmonyOS-for-Hongmeng-System-Hi3861V100-Chip-Tool-Accessories-p-1903688.html?cur_warehouse=CN erwerben.

OTA-Updates für ESP32

Der WLAN-Transmitter des ESP32 weckt seit jeher Begehrlichkeiten im Bereich Remote-Firmware-Updates. Digikey bietet unter https://www.digikey.hu/en/articles/how-to-perform-ota-updates-using-esp32-microcontroller-and-esp-idf nun einen Überblicksartikel an, der die Einrichtung des Updatesystems erklärt.

In eigener Sache: wieso Windows am Raspberry Pi?

Das versprochene Video zum Thema Softwarekoppelung ist fertig und wird gerade von YouTube bearbeitet. Der Clip steht bald unter https://youtu.be/R6X30t_T5xo zur Einsichtnahme bereit.

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Zerynth bietet GSM-Features an, Nordic erweitert Matter-Unterstützung

Sowohl die Python-Runtime Zerynth als auch das – im Bereich Funk immer umtriebige – Unternehmen Nordic Semiconductor haben in den letzten Tagen Neuerungen vorgestellt. .

Worum geht es hier?

Wer von der Existenz des Rades nicht weiß, muss es bei jeder Vehikel-Entwicklung neu erfinden. Die Nutzung von Hochsprachen ermöglicht Entwicklern die Reduktion der Codekomplexität, während fertige Softwarekomponenten den Aufwand zur Realisierung von Systemen reduzieren.

Zerynth: jetzt mit NB-IoT.

Zerynth unterscheidet sich von MicroPython und CircuitPython dadurch, dass Skripte auf der Workstation kompiliert und nicht erst zur Laufzeit vom Mikrocontroller ausgeführt werden.
Boten die Italiener anfangs eine mehr oder weniger für jedes Zielsystem vorgesehenen Runtime an, so ist seit einiger Zeit (siehe https://www.mikrocontroller.net/topic/521223) die Nutzung von hauseigener Hardware verpflichtend.
Neben einem vom ESP32 abgeleiteten Board gibt es mit dem EXP-Connect nun ein neues Boot, dass ein NB-IoT-Funkmodul mitbringt.

Interessant ist in diesem Zusammenhang, dass die „Intelligenz“ der Platine diesmal in Form eines Quectel BG95-Moduls vorliegt. Die Firmware des Moduls wurde erweitert, um auch Zerynth-Applikationen entgegenzunehmen.

Neu ist auch eine Version der – per see bekannten – Industrie-Steuerungsbox 4ZeroBox, die nun – wie in der Abbildung gezeigt – ebenfalls mit einem Funkmodul verfügbar ist.

Mit ZDM steht ein „hauseigenes“ IoT-Netz am Start, der über das MVNO-Konzept realisiert ist und direkt im Rahmen des Erwerbs der Zerynth-Lizenzen „akquiriert“ werden kann.

Zu guter Letzt präsentierte man die in der Abbildung gezeigte Finanz-Übersicht, die darauf hindeutet, dass Zerynth (überraschenderweise) gut kapitalisiert ist.

Möchten Sie mehr über das Produkt erfahren, so findet sich auf YouTube unter der URL https://www.youtube.com/watch?v=7suZOXQiGRE& etwa 35 Minuten dauerndes webinar.

Nordic: Ökosystem mit „Mehrwert“ für den nRF9160

90 Semiconductor spielt mit dem vor einigen Jahren erschienenen nRF9160X ebenfalls im Bereich der Funkmodule mit. Im Rahmen eines Workshops stellt Nordic neue Utilities vor, die nicht nur für Nutzer der hauseigenen Chips hilfreich sind.
Mit Abstand am interessantesten ist der in der Abbildung gezeigten Power Profiler – ein leistungsfähiges System zur Analyse von Stromverbräuchen, das dem in den Medien beliebten BattLab One im Bereich Genauigkeit und Software haushoch überlegen ist.

Außerdem forciert man den hauseigenen Clouddienst, der unter anderem im Bereich GPS und AGPS Hilfestellungen leistet.

Nordic: Matter im Vormarsch.

Der Matter-Standard ist im Smart Home-Bereich gut etabliert, und wird von so gut wie allen wichtigen Anbietern mehr oder weniger stark unterstützt.
Nordic Semiconductor erweitert das NRF Connect SDK nun um Module, die die Erzeugung von Matter-basierten Systemen stark vereinfachen.

Nordic unterstützt dabei mehr oder weniger beliebig komplizierte Verbindungen – neben der direkten Kommunikation, die ausschließlich unter Nutzung von Bluetooth und Thread erfolgt, wird auch die Nutzung von als „Border Router“ bezeichneten Thread-Adaptern unterstützt.

Im Rahmen eines wWbinars präsentierte Nordic außerdem eine Gruppe von Programmbeispielen, die einen Raspberry Pi und zwei nRF-Boards zur Realisierung eines „vollständigen“ Smart Lock-Prototypen einspannten: das eine Entwicklungsboard diente dabei als Border Router für den Raspberry Pi, während die andere Platine die Watch realisierte.

Sierra Wireless wird STMicroelectronics-Ökosystempartner.

Nutzer von STM32-Mikrocontrollern können diese – so sie die Chips im Markt erhalten – seit längerer Zeit durch Nutzung einer als X-CUBE-Cellular (siehe https://www.st.com/en/embedded-software/x-cube-cellular.html?) bezeichneten Komponente zur Realisierung von Funksystemen einspannen. Bishaer unterstützte man die folgenden drei Modultypen:

1the P–L496G–CELL02 cellular–to–cloud pack with the BG96 Quectel modem
2 the B–L4S5I–IOT01A IoT Discovery board
3 the B–L462E–CELL1 Discovery board powered by the Type 1SE Murata module (LBAD0ZZ1SE)

Vor zwei Tagen erschien eine Pressemitteilung, die die Einreichung eines Übereinkommens zwischen STMicroelectronics und Sierra Wireless zum Thema hatte:

1“This collaboration with STMicroelectronics delivers customers a ready–to–use solution to solve the IoT deployment challenges they face, from provisioning custom hardware to configuring and connecting turnkey modules as quickly as they need,” said Jim Ryan, SVP of Partnerships, Marketing, and IoT Solutions, Sierra Wireless. “Sierra Wireless is bringing its world–class IoT connectivity solutions to the industry–leading STM32 ecosystem, so that customers developing a wide range of IoT solutions using STM32 MCUs will now be able to easily build solutions with cellular connectivity.”

Über kurz oder lang dürften die Sierra Wireless-Funkmodule Teil des Ökosystems werden, und beispielsweise vom Cube-Generator mit „schlüsselfertigen“ Treibern ausgestattet werden.
Falls Sie sich an dieser Stelle fragen, ob sie von einem schon vorhandenen Anbieter auf Sierra umschwenken sollen, so empfiehlt Ihnen der Autor aus eigener Erfahrung Vorsicht. Haben Sie – ein gutes Beispiel hierfür wäre QuecTel – eine gute Beziehung zu ihrem Modul-Lieferanten, und stellt Ihnen dieser technische Unterstützungen (Stichwort Gerber Review) zur Verfügung, so sollten Sie sich einen Wechsel gut überlegen.
Die praktische Erfahrung lehrt, dass Funkmodule In Extremo beratungsintensiv sind – insbesondere bei kleinen Serien wiegen die durch bessere technische Unterstützung eingespart Mannstunden einen Hardware-Mehrpreis mehr als auf.

In eigener Sache.

Das Kommentar von Sheeva Plug zum Windows 10-Artikel ist angekommen. Ein Video und ein Artikel zur Thematik der Softwarekoppelung sind in Arbeit.

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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