OTA帮大忙,FG22助力专有无线IoT设备远程升级与安全防护

SiliconLabs 2020-07-13

近来有关应用专有无线的远程IoT设备安全性正受到热切的关注与讨论,若是设备未能实时更新软件的安全防护机制,便很容易遭受到黑客对某一个节点所发起的远程攻击,严重程度甚至可能造成整个专有无线系统或是网络的损害。
 
然而,目前市场上很多专有无线设备并不具备OTA远程升级的支持能力,意味着设备厂家要派人到现场进行本地升级或拆除更换,导致高昂的人工维护成本。考量许多商业、工业和公共设施的IoT设备需要长期运作,Silicon Labs(亦称“芯科科技”)所提供的EFR32FG系列专有无线解决方案均能支持OTA远程升级,从而能以较低成本的方式来快速优化可能的软件堆栈漏洞,并可因应市场需求持续更新产品功能,以提升终端用户的体验。
 
今年最新上市的EFR32FG22(FG22)专有无线SoC系列产品更专门针对电量和尺寸受限的电池或能量收集供电型IoT产品优化设计,为电子货架标签(ESL)、建筑安全、工业自动化传感器和用于商业照明的定制模块等应用提供了集安全特性、2.4 GHz无线性能、能效、软件工具和协议栈的最佳组合。
 
行业领先的专有无线产品和技术支持经验
Silicon Labs在专有无线市场拥有12年以上的产品研发和技术支持经验,并与计量、安防、照明、家居和工业自动化领域的市场领导者建立可靠的合作伙伴关系,截至2020年上半年,SiliconLabs已经出货6亿多个专有无线芯片,深获业内设计工程师的肯定。

 
我们的专有无线产品组合涵盖从收发器到用于 IoT 应用的多波段无线 SoC 的一系列解决方案,具有诸多功能特点包括:超低功耗、较大的传感范围、输出功率高达20 dBm 及提供多个调制方案、功能齐全的RF配置软件和无线堆栈,能够同时覆盖主要应用的频带。
 
新型 FG22 加速零售、商业和工业物联网应用的数字化转型
新型的FG22除了承袭上述行业领先的设计优点外,还集成了带有TrustZone的38.4 MHz Arm® Cortex®-M33内核和具有-106.4 dBm接收灵敏度的高性能无线电。该SoC凭借超低发射和接收功率(+6 dBm时8.2 mA TX,3.6 mA RX)以及1.2 µA深度睡眠模式功耗,可提供出色的能量效率。其他低功耗片上特性(例如RFSense,可实现RF能量唤醒FG22)进一步扩展了电池或能量收集选项有限的IoT产品使用寿命。
 
Silicon Labs副总裁兼物联网商业和工业产品总经理Ross Sabolcik表示:“IoT开发人员在多个应用中部署自定义的无线协议,从根本上优化其系统,实现高性能和低功耗。我们设计推出的FG22产品系列,可以帮助客户基于我们最新的Series 2无线SoC,为ESL等要求苛刻的应用快速提供优化的、具有成本效益的解决方案。”
 
考量愈来愈多设备开发商对于信息安全性的高度重视,FG22进一步导入了丰富的安全防护机制如下:
  • 通过信任根和安全装载程序 (RTSL) 实现Secure     Boot功能。
  • 用于AES128/256、SHA-1、SHA-2(高达 256 位)、ECC(高达 256 位)、ECDSA 和 ECDH 的硬件加密。
  • 真随机数发生器 (TRNG),符合 NIST SP800-90 和 AIS-31 标准
  • ARM® TrustZone®
  • 带锁定/解锁的安全调试
 
Connect 网络协议堆栈支持 OTA 远程升级
Flex Gecko全系列产品皆可支持Connect网络协议堆栈,可提供设备OTA远程升级的功能。Connect为特性丰富的专有无线网络栈,具有以下特色:
  • 高度的可扩展性
    - 在星型模式下最多有2K个节点
    - 在Direct模式下最多65K个节点
  • 占用空间小,可为应用程序和OTA功能等留下空间
  • 低功耗模式
  • 内置的安全机制

广泛支持行业标准,提供极大的设计灵活性
EFR32FG平台支持多种市面上常见的专有无线协议,可通过Simplicity Studio物联网开发环境中的AppBuilder或Radio Configurator来集成M-Bus、SIGFOX或是Wi-SUN的协议栈应用,让设备开发人员可以根据其产品需求来选择专有无线协议。
 
以Wi-SUN为例,该协议为基于IEEE802.15.4(g)标准、支持IPv6和需要低功耗与远程无线连接的智能和互联物联网应用,提供了一种全球网状网络最佳的解决方案。我们日前也宣布加入Wi-SUN联盟的董事会,以加快Wi-SUN在全球的普及与互联互通,从而为智能公用事业、智慧城市和工业物联网等应用提供无缝且广泛普及的LPWAN连接能力。
 
DMP 为长距离专有无线应用带来更多价值
Flex Gecko系列专有无线SoC还可搭配动态多协议(DMP)技术,从而使智能手机连接到远程解决方案,加上易于使用的 SDK 以显著加速专有协议产品的开发时程。Sub-GHz加Bluetooth LE的动态多协议解决方案的设计优势如下:
  • 在单个芯片中提供远程sub-GHz和蓝牙LE连接
  • 简化设备设置,操作和维护与本地智能手机控制
  • 在建筑物内部和室外部署可伸缩的位置服务
  • 提高无线更新性能与更高的速度蓝牙LE
  • 降低无线子系统BOM成本40%
 
小结
根据来自MordorIntelligence的数据,2019年全球ESL市场价值超过5.81亿美元,预计到2025年将达到18.2亿美元,在2020-2025年期间的年均复合增长率(CAGR)将超过21%。ESL技术支持基于云的应用,可增强零售自动化、购物者参与度和数据分析能力。大多数ESL系统设计都基于专有的无线协议,SiliconLabs的新型FG22 SoC将为这一快速发展的市场提供领先的连接解决方案。
 
探索新型 FG22 产品信息与技术文档:https://cn.silabs.com/wireless/proprietary/efr32fg22-series-2-2-4-ghz-socs
 
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