Internet of Things: propojená budoucnost
24.10.2014, Jan Vítek, článek
Termín Internet of Things se v druhé polovině tohoto roku začal ve zpravodajství objevovat velmi často a není divu, když má v příštích letech přinést síťovou revoluci. My se dnes tedy podíváme na to, co Internet věcí představuje a jaká jsou jeho úskalí.
Kapitoly článku:
- Internet of Things: propojená budoucnost
- Internet věcí, ale jakých?
- Internet věcí spotřebitelských
- Problém číslo jedna: zabezpečení
- Zabezpečení dle Intelu
- AMD, Cisco, ARM a inteligentní sítě
- Závěr
Nu a co třeba takové AMD, čili firma, která stále mluví o své restrukturalizaci a diverzifikaci svého zaměření? Ta už před několika měsíci představila svůj Ambidextrous Computing, se záměrem přinést na trh procesor spojující architekturu ARM a x86. To už ostatně firma uskutečnila, neboť její APU Beema a Mullins obsahují tzv. security coprocessor (čili PSP - Platform Security Processor), což je ve skutečnosti jádro ARM Cortex-A5 sloužící k zabezpečení. Ovšem co se týče hardwaru přímo pro zařízení IoT, pak je třeba mluvit o něčem jiném.
A tím je Hierofalcon chystaný na příští rok. Jak uvádí jeden ze slidů prezentace, půjde o vysoce výkonná 28nm a 64bitová SoC s architekturou ARMv8, a to konkrétně až osm jader ARM Cortex-A57 na frekvenci až 2 GHz při TDP 15 až 30 W. Dále tu máme 10Gbps KR Ethernet (10GBASE-KR), podporu PCI Express 3.0 a pro zabezpečení také technologie ARM TrustZone, která se využívá i u zmíněných Beema a Mullins. Procesory mají pracovat s paměťmi DDR3 nebo DDR4 přes 64bitové rozhraní a nebude chybět podpora ECC.
K čemu mohou být takové procesory využity? V hodinkách je asi nenajdeme, ale uplatnit se mají v různých víceúčelových zařízeních pro mobilní sítě. Jde totiž o to, že mobilní operátoři se musejí vypořádat s prudkým nárůstem přenosů dat, jenž se značně zvýšil s nástupem chytrých telefonů a říká se, že ve srovnání s prudkým rozvojem IoT to byla jen malá zkouška. Zde nastupuje NFV - Network Functions Virtualisation, čili virtualizace síťových funkcí, která zajistí možnost přenesení síťových funkcí ze specializovaných zařízení využívaných třeba mobilními operátory do víceúčelových zařízení.
Telekomunikační firmy by tedy nemusely využívat jednoúčelový hardware sloužící třeba pro identifikaci, autorizaci a sledování telefonu v mobilní síti (systém MME - Mobile Management Entities), ale prostý víceprocesorový server, jehož specializaci zařídí software. Výhodou pak je, že takový server se dokáže snadno přizpůsobit aktuálním potřebám, což šetří zdroje, energii a peníze. Právě zde má posloužit architektura ARMv8 a AMD chce být u toho.
Něčím podobným se zabývá také společnost Cisco, jež má se síťovými zařízeními zkušenosti jako málokdo. Cisco si připravilo nový procesor nPower X1, který je dle této firmy přímo určen pro IoE, čili Internet of Everything. To je ale pouze trošku jiné označení pro Internet of Things. Přednosti tohoto procesoru tkví především v programovatelnosti s využitím otevřených API a také ve vysokém výkonu a datové propustnosti. Cisco si zde brousí zuby na terabitové sítě, neboť skrz jediný čip nPower X1 tak může téct 400 Gb/s síťových dat a poslouží k tomu 4 miliardy tranzistorů, z nichž se skládá. Vzhledem k počtu tranzistorů jde tedy o komplikovaný čip, však moderní GeForce GTX 980 jich má 5,2 miliardy.
Společnosti jako AMD a Cisco chtějí tedy k rozšíření IoT posloužit především tím, že představí nové produkty, které budou schopny zvládat výrazně zvýšený objem dat tvořených připojenými zařízeními. Pak ale nesmíme zapomenout také na firmu ARM a její novinky z oblasti IoT.
Firma ARM nepřispěje k rozšíření IoT pouze výrobou a licencováním svých procesorů Cortex ostatním firmám, jako je třeba nový ARM Cortex M7, ale připravuje i celou platformu mbed. Ta očividně výchází ze slova embed, které obvykle ve světě hardwaru označuje něco integrovaného a kompaktního.
Tato platforma pochopitelně využije hardware ARM (konkrétně procesory Cortex M), různé senzory a zařízení pro síťovou komunikaci a dále nabídne specializovaný operační systém mbed OS spojený s mbed Device Server pro správu připojení zajišťující i zabezpečení a také s různými nástroji a službami (mbed.com Tools & Services). ARM tak vytvoří celý ekosystém, na jehož konci budou hotová zařízení připravená pro výrobu i příslušné služby. mbed OS pracuje s C++ Application Framework a v této době je zatím stále ve vývoji. Plánují se tři alfa verze, v srpnu 2015 dorazí beta a někdy za rok můžeme očekávat ostrou verzi mbed OS v3.0.
-architektura ARM mbed OS -
Pro komunikaci zde poslouží Thread Networking Protocol, který bude pochopitelně pracovat s IPv6. Poslouží k propojení jednak samotných IoT zařízení mezi sebou s využitím levných bezdrátových sítí LR-WPAN (IEEE 802.15.4) a v případě potřeby také k Internetu a cloudovým službám. Výhodou je, že Thread budou moci využít i starší zařízení, u nichž bude nutné provést pouze softwarovou aktualizaci a dále jde o snadno škálovatelný způsob propojení, od nějž si máme slibovat i vysokou úroveň zabezpečení.
Každá ze jmenovaných velkých IT firem si tedy vybrala vlastní přístup k Internetu věcí a vlastní způsob, kterým hodlá do tohoto rozjíždějícího se vláčku naskočit.
A tím je Hierofalcon chystaný na příští rok. Jak uvádí jeden ze slidů prezentace, půjde o vysoce výkonná 28nm a 64bitová SoC s architekturou ARMv8, a to konkrétně až osm jader ARM Cortex-A57 na frekvenci až 2 GHz při TDP 15 až 30 W. Dále tu máme 10Gbps KR Ethernet (10GBASE-KR), podporu PCI Express 3.0 a pro zabezpečení také technologie ARM TrustZone, která se využívá i u zmíněných Beema a Mullins. Procesory mají pracovat s paměťmi DDR3 nebo DDR4 přes 64bitové rozhraní a nebude chybět podpora ECC.
K čemu mohou být takové procesory využity? V hodinkách je asi nenajdeme, ale uplatnit se mají v různých víceúčelových zařízeních pro mobilní sítě. Jde totiž o to, že mobilní operátoři se musejí vypořádat s prudkým nárůstem přenosů dat, jenž se značně zvýšil s nástupem chytrých telefonů a říká se, že ve srovnání s prudkým rozvojem IoT to byla jen malá zkouška. Zde nastupuje NFV - Network Functions Virtualisation, čili virtualizace síťových funkcí, která zajistí možnost přenesení síťových funkcí ze specializovaných zařízení využívaných třeba mobilními operátory do víceúčelových zařízení.
Telekomunikační firmy by tedy nemusely využívat jednoúčelový hardware sloužící třeba pro identifikaci, autorizaci a sledování telefonu v mobilní síti (systém MME - Mobile Management Entities), ale prostý víceprocesorový server, jehož specializaci zařídí software. Výhodou pak je, že takový server se dokáže snadno přizpůsobit aktuálním potřebám, což šetří zdroje, energii a peníze. Právě zde má posloužit architektura ARMv8 a AMD chce být u toho.
Něčím podobným se zabývá také společnost Cisco, jež má se síťovými zařízeními zkušenosti jako málokdo. Cisco si připravilo nový procesor nPower X1, který je dle této firmy přímo určen pro IoE, čili Internet of Everything. To je ale pouze trošku jiné označení pro Internet of Things. Přednosti tohoto procesoru tkví především v programovatelnosti s využitím otevřených API a také ve vysokém výkonu a datové propustnosti. Cisco si zde brousí zuby na terabitové sítě, neboť skrz jediný čip nPower X1 tak může téct 400 Gb/s síťových dat a poslouží k tomu 4 miliardy tranzistorů, z nichž se skládá. Vzhledem k počtu tranzistorů jde tedy o komplikovaný čip, však moderní GeForce GTX 980 jich má 5,2 miliardy.
Společnosti jako AMD a Cisco chtějí tedy k rozšíření IoT posloužit především tím, že představí nové produkty, které budou schopny zvládat výrazně zvýšený objem dat tvořených připojenými zařízeními. Pak ale nesmíme zapomenout také na firmu ARM a její novinky z oblasti IoT.
Firma ARM nepřispěje k rozšíření IoT pouze výrobou a licencováním svých procesorů Cortex ostatním firmám, jako je třeba nový ARM Cortex M7, ale připravuje i celou platformu mbed. Ta očividně výchází ze slova embed, které obvykle ve světě hardwaru označuje něco integrovaného a kompaktního.
Tato platforma pochopitelně využije hardware ARM (konkrétně procesory Cortex M), různé senzory a zařízení pro síťovou komunikaci a dále nabídne specializovaný operační systém mbed OS spojený s mbed Device Server pro správu připojení zajišťující i zabezpečení a také s různými nástroji a službami (mbed.com Tools & Services). ARM tak vytvoří celý ekosystém, na jehož konci budou hotová zařízení připravená pro výrobu i příslušné služby. mbed OS pracuje s C++ Application Framework a v této době je zatím stále ve vývoji. Plánují se tři alfa verze, v srpnu 2015 dorazí beta a někdy za rok můžeme očekávat ostrou verzi mbed OS v3.0.
-architektura ARM mbed OS -
Pro komunikaci zde poslouží Thread Networking Protocol, který bude pochopitelně pracovat s IPv6. Poslouží k propojení jednak samotných IoT zařízení mezi sebou s využitím levných bezdrátových sítí LR-WPAN (IEEE 802.15.4) a v případě potřeby také k Internetu a cloudovým službám. Výhodou je, že Thread budou moci využít i starší zařízení, u nichž bude nutné provést pouze softwarovou aktualizaci a dále jde o snadno škálovatelný způsob propojení, od nějž si máme slibovat i vysokou úroveň zabezpečení.
Každá ze jmenovaných velkých IT firem si tedy vybrala vlastní přístup k Internetu věcí a vlastní způsob, kterým hodlá do tohoto rozjíždějícího se vláčku naskočit.
