Modules de sécurité IdO : Matériel modulaire pour les ingénieurs logiciels

D'un PCB conçu avec CircuitStudio à un produit fini dans Zymbit

L’Internet des objets (IdO) — grande promesse ou grand problème ?

D’ici 2023, l’IdO concernera 50 milliards d’appareils connectés et devra générer des transactions d’une valeur économique de 8 milliards de dollars !

Les modèles actuels de développement, de déploiement, de gestion des appareils et de sécurité de l’Internet des Objets ne s’adaptent pas facilement à ce nouveau désordre mondial. De nouveaux produits, de nouveaux outils et de nouvelles façons de développer sont nécessaires.

Ce défi est particulièrement vrai dans le domaine de la sécurité des dispositifs IdO qui, s’il n’est pas exécuté correctement, peut avoir un impact négatif important sur les économies, les vies, la sécurité nationale, les résultats politiques et plus encore.

Des modules de sécurité Zymbit conçus avec CircuitStudio

Concevoir 50 milliards d’appareils

À la différence des téléphones mobiles ou des ordinateurs personnels, qui sont conçus pour une production en grande série de milliards d’unités, l’IdO est construit à partir d’un univers de dispositifs en constante évolution. Chacun de ces dispositifs répond à une application ou à un besoin IdO unique, avec des combinaisons spécifiques de processeur, d’Entrée/Sortie, de communications, d’alimentation, de boîtier, etc.

La conception, le développement, les tests de conformité et la fabrication de tous ces appareils différents représentent une tâche énorme, perpétuée par des modèles commerciaux, des technologies et des chaînes d’approvisionnement en constante évolution. Il est nécessaire de créer un processus de développement plus agile et plus efficace.

Des conceptions plus modulaires en perspective

La manière la plus efficace de faire face à ce mélange d’exigences est d’utiliser des conceptions modulaires qui peuvent être personnalisées en masse par les ingénieurs système et les intégrateurs sans avoir besoin de connaissances spécialisées sur les modules sous-jacents.   

La première vague de projets IdO a été alimentée par des écosystèmes matériels et logiciels modulaires centrés sur des ordinateurs monocartes à bas prix. Au fur et à mesure, les projets passent de la validation du concept aux essais pilotes, puis aux déploiements de masse. Une solution de sécurité avec une intégration de modules standards sera utilisée par le plus grand nombre, alors que d’autres feront le choix de cartes personnalisées et des systèmes sur modules (SOM) plus étroitement intégrés. Pour participer au développement rapide des dispositifs IdO, il est essentiel de disposer d’outils de conception capables de prendre en charge ces transitions. De plus, ces outils doivent être faciles à utiliser par les utilisateurs non-électriciens, les intégrateurs, les ingénieurs système et, surtout, les ingénieurs logiciels.

Matériel modulaire pour les ingénieurs logiciels

Ordinateurs sur module (COM)

Le 29 février 2012, l’ordinateur monocarte Raspberry Pi, basé sur un processeur Broadcom, a été lancé en tant qu’ordinateur éducatif, avec un objectif initial de volume de vente de 10 000 pièces. Six ans plus tard, plus de 15 millions ont été vendus dans toutes sortes d’applications professionnelles allant des contrôles industriels à l’affichage numérique, en passant par les outils de sécurité judiciaire et bien plus encore. Le solide écosystème Pi, composé d’accessoires logiciels et matériels modulaires, s’est développé pour servir les développeurs à l’échelle mondiale. Il comprend des ordinateurs monocartes équipés de processeurs alternatifs de fournisseurs tels que Rockchip, Intel et Samsung, et présentant des degrés élevés de compatibilité électrique et mécanique avec la famille Pi.

Les écosystèmes alternatifs de Beaglebone, Qualcomm, Odroid, Asus et Arduino assurent un marché dynamique sur lequel les développeurs IdO ont un large choix de composants modulaires.

Sécurité modulaire pour les appareils IdO

La sécurité est souvent la dernière chose dont s’occupent les développeurs de logiciels avant de déployer un système pilote sur le terrain. Cela rend la tâche d’intégrer des solutions d’authentification cryptographique au niveau de la puce très difficile, voire impossible, sans une refonte du matériel et du logiciel.

Zymbit a compris le besoin de créer un module de sécurité matériel que les développeurs de logiciels et de matériel pourraient intégrer tard dans le cycle de conception. Ce module fonctionnerait avec les principaux ordinateurs monocartes et les services logiciels. Il offrirait une sécurité cybernétique et physique complète de la propriété intellectuelle, des données et des informations d’identification.  

Modules de sécurité de Zymbit

Les nouveaux modules de sécurité de Zymbit offrent une sécurité cybernétique (numérique) et physique aux appareils IdO. Ils les rendent difficiles à pénétrer dans le monde réel au-delà de la sécurité d’un pare-feu. Ils fonctionnent avec une gamme d’ordinateurs monocartes et sont pris en charge par des kits de développement (également conçus dans CircuitStudio) et des boîtiers sécurisés (conçus dans SolidWorks).

Les modules de sécurité Zymbit sont faciles à intégrer, et difficiles à pénétrer

Un flux de travail rationalisé : de la conception du circuit imprimé au 1er produit en moins de 6 semaines.

Les ingénieurs de Zymbit ont utilisé les capacités de conception et de modélisation 3D de CircuitStudio pour obtenir des prototypes qui étaient fonctionnels et proches de la production.   

Zymbit a utilisé CircuitStudio pour concevoir une nouvelle gamme de modules de sécurité IoT faciles à intégrer et difficiles à pénetrer

Intégration mécanique facile — exportation de fichiers STEP vers SolidWorks

L’une des principales caractéristiques des modules de sécurité de Zymbit est leur résistance à la falsification physique. Pour y parvenir, il fallait un emballage sur mesure avec des caractéristiques détaillées et des tolérances serrées. La possibilité d’exporter les composants Zymbit sous forme de fichiers STEP a facilité l’échange d’informations avec nos concepteurs mécaniques qui utilisent SolidWorks pour concevoir des composants, modéliser et visualiser leur assemblage global en 3D.

Les composants Zymbit créés avec CircuitStudio, exportés en fichiers .STEP

Création de composants personnalisés : un moyen facile de partager des modules entre les équipes de conception et les clients  

Les modules de sécurité Zymbit sont intégrés à d’autres modules tiers pour former des dispositifs IdO complets. La possibilité de manipuler les modules de sécurité en tant que composant rend le processus d’intégration beaucoup plus efficace et cohérent. Ce processus peut évoluer entre les différentes équipes de conception dans plusieurs endroits. Cela permet aux composants d’inclure l’empreinte, les attributs électriques et mécaniques 3D qui peuvent être partagés sans exposer aucun des détails de conception sous-jacents.

Intégration complète du système : Système sur modules !

L’association des composants Zymbit avec des composants électriques et mécaniques tiers est l’étape finale de la création de produits sûrs et fonctionnels. Après tout, ce n’est pas un système tant que tout n’est pas placé ensemble.

Plusieurs modules intégrés dans un seul système cohérent et sécurisé

Sécuriser les choses avec les modules de sécurité de Zymbit

Les nouvelles technologies et les nouveaux processus donnent toujours l’impression d’être vastes et intimidants au début. Heureusement, au fur et à mesure que les outils et les écosystèmes évoluent, la conception et l’intégration des produits deviennent plus faciles et plus rapides. Grâce aux modules de sécurité de Zymbit et aux outils de conception de CircuitStudio, vous pouvez désormais sécuriser vos produits et les rendre prêts à l’emploi dans le monde réel.

Grâce aux outils intuitifs et faciles à utiliser pour les conceptions modulaires, vous pourrez travailler en toute confiance à la création de composants et de modules personnalisés. Zymbit et CircuitStudio faciliteront la collaboration entre les concepteurs mécaniques et les concepteurs de systèmes par le biais de SolidWorks et la transition transparente des projets vers les équipes professionnelles de CircuitStudio dans le monde entier.   

Merci à Phil Strong et à l’équipe de Zymbit pour cet article.