Moduli di sicurezza per IoT: hardware modulari per gli ingegneri del software

Creato: October 17, 2021

Progettazione PCB con Altium Designer

Dal PCB progettato in CircuitStudio al prodotto finito Zymbit

L'Internet delle Cose: Enorme Potenziale o Enorme Grattacapo?

L'Internet delle cose o IoT dovrebbe raggiungere i 50 miliardi di dispositivi connessi entro il 2023, che in termini economici si traducono in oltre 8 trilioni di dollari di valore di mercato!

Sono numeri troppo grandi per essere davvero compresi, ma una cosa è certa: i nostri modelli di sviluppo, implementazione, gestione e sicurezza IoT attuali non sono in grado di fronteggiare questo nuovo "disordine" mondiale. Servono quindi nuovi prodotti, nuovi strumenti e nuove modalità di sviluppo.

Questo vale soprattutto per quanto riguarda la sicurezza dei dispositivi IoT che, se non implementata correttamente, potrebbe avere importanti ripercussioni negative sull'economia, la vita, la sicurezza nazionale, la politica e molto altro ancora.

Modulo di sicurezza Zymbit

Moduli di sicurezza Zymbit progettati con CircuitStudio

Progettare 50 Miliardi di Dispositivi

A differenza dei telefoni cellulari o dei personal computer progettati per la produzione su larghissima scala, l'IoT è costituito da una miriade di diversi dispositivi in continua evoluzione, ciascuno progettato per rispondere a una determinata applicazione o esigenza, con combinazioni specifiche di CPU, I/O, comunicazioni, alimentazione, custodia e altro ancora.

Progettare, sviluppare, testare la conformità e produrre tutti questi diversi dispositivi è un compito immane che probabilmente durerà per tutto il prossimo decennio, perpetuato da modelli di business, tecnologie e catene di approvvigionamento in continua evoluzione. Quello che serve è un processo di sviluppo più agile ed efficiente, in particolare per quanto riguarda lo sviluppo hardware.

Il Futuro è il Design Modulare

L’approccio più logico per affrontare queste incombenti sfide consiste nell'utilizzare progetti modulari che possano essere personalizzati in modo efficiente da ingegneri di sistema e esperti in integrazioni, senza che sia necessaria una conoscenza specializzata dei moduli sottostanti.  

La prima ondata di progetti IoT è stata alimentata da ecosistemi hardware e software modulari incentrati su computer a scheda singola a basso costo. Man mano che i progetti passeranno dalla fase sperimentale, ai test pilota, all'implementazione di massa, una soluzione possibile rimarrà per molti la libera integrazione di moduli standard, mentre altri sceglieranno schede personalizzate e sistemi su moduli (SOM) più strettamente integrati. Avere a disposizione strumenti di progettazione in grado di supportare queste transizioni è fondamentale per poter partecipare al rapido sviluppo dei dispositivi IoT. Questi strumenti dovranno anche essere facili da utilizzare anche da parte di utenti meno esperti come addetti alle integrazioni, ingegneri di sistema e, soprattutto, ingegneri del software.

Hardware Modulare per gli Ingegneri del Software

Computer Modulari a Scheda Singola

Il 29 febbraio 2012 il computer a scheda singola Raspberry Pi, basato su una CPU Broadcom, è stato lanciato sul mercato dei computer didattici, con un obiettivo di vendita iniziale di 10.000 pezzi. Nel giro di sei anni, ne sono stati venduti oltre 15 milioni impiegati in ogni sorta di applicazione professionale: dai controlli industriali, alla segnaletica digitale, agli strumenti di sicurezza forense e molto altro. Anche l'ecosistema Pi di software modulari e accessori hardware è cresciuto per soddisfare la richiesta globale, arrivando a includere computer a scheda singola dotati di CPU alternative prodotte da Rockchip, Intel e Samsung, tutti dotati di un’elevata compatibilità elettrica e meccanica con la famiglia di prodotti Pi.

Gli ecosistemi alternativi di Beaglebone, Qualcomm, Odroid, Asus e Arduino garantiscono un mercato dinamico in cui gli sviluppatori IoT possono trovare un'ampia scelta di componenti modulari.

Sicurezza Modulare per Dispositivi IoT

La sicurezza è spesso l'ultimo aspetto di cui si occupano gli sviluppatori di software prima di testare il dispositivo sul campo. Questo rende l'integrazione delle soluzioni di autenticazione crittografica a livello di chip molto complessa, spesso addirittura impossibile senza una riprogettazione di hardware e software.

Zymbit ha intuito quanto fosse importante creare un modulo di sicurezza hardware che sia gli sviluppatori di software che di hardware potessero integrare alla fine del ciclo di progettazione, che funzionasse con i principali computer a scheda singola e servizi software, e che offrisse una sicurezza informatica e fisica completa della proprietà intellettuale, dei dati e delle credenziali.  

Moduli di Sicurezza Zymbit

I nuovi moduli di sicurezza di Zymbit offrono sicurezza cibernetica (digitale) e fisica ai dispositivi IoT, proteggendoli da attacchi nel mondo reale. Funzionano con una gamma di computer a scheda singola e sono supportati da kit per sviluppatori (progettati anch'essi con CircuitStudio) e custodie sicure (progettate con SolidWorks).

Moduli di sicurezza facili da integrare

I moduli di sicurezza Zymbit sono facili da integrare ma difficili da penetrare

Un Flusso di Lavoro Semplificato: dalla Progettazione del PCB al Primo Prodotto in Meno di 6 Settimane.

Gli ingegneri Zymbit hanno sfruttato le capacità di modellazione 3D unite alle funzionalità DRC di CircuitStudio per ottenere prototipi già funzionali e pronti per essere prodotti.   

Modulo Zymbit

Zymbit ha utilizzato CircuitStudio per progettare una nuova classe di moduli di sicurezza IoT facili da integrare e difficili da penetrare.

Facile integrazione meccanica: esportazione dei file STEP da/a SolidWorks

Una caratteristica fondamentale dei moduli di sicurezza Zymbit è la loro resistenza alla manomissione fisica. Per ottenere questo risultato è stato necessario creare un packaging personalizzato con caratteristiche precise e tolleranze limitate. Poter esportare componenti Zymbit come file .STEP ha facilitato lo scambio di informazioni con i nostri progettisti meccanici, che hanno utilizzato SolidWorks per progettare componenti meccanici personalizzati, modellare e visualizzare il loro assieme in 3D.

 

Creato con Altium Designer ed esportato come file .STEP

Componenti Zymbit creati con CircuitStudio, esportati in formato .STEP

Creazione di Componenti Personalizzati: un Modo Semplice per Condividere Moduli tra Team di Progettazione e Clienti 

I moduli di sicurezza Zymbit sono integrati con altri di terze parti per formare dispositivi IoT completi. Poter gestire i moduli di sicurezza come componenti, rende il processo di integrazione molto più efficiente e facilmente scalabile. Team di progettazione dislocati in luoghi differenti, possono infatti condividere da remoto l'impronta e gli attributi elettrici e meccanici 3D dei componenti, senza rivelare nessun dettaglio progettuale.

Integrazione Completa del Sistema – Sistema su Moduli

L'unione dei componenti Zymbit con componenti elettrici e meccanici di terze parti è il passo finale nella creazione di prodotti sicuri e funzionali. Dopotutto, non si può veramente parlare di sistema finché l'assemblaggio delle parti non è completato.

Componenti Altium Designer integrati con componenti meccanici e di sistema personalizzati di terze parti

Componenti creati da Zymbit, integrati con componenti meccanici e di sistema personalizzati di terze parti.

Moduli multipli integrati in un unico sistema coerente e sicuro

Moduli multipli integrati in un unico sistema coerente e sicuro

Mettere in Sicurezza è Facile con i Moduli di Sicurezza Zymbit

I complessi processi di produzione odierni possono sembrare a volte una sfida insormontabile. Fortunatamente, la progettazione e l'integrazione del prodotto sta diventando sempre più facile e veloce con l'evoluzione costante degli strumenti e degli ecosistemi. Con i moduli di sicurezza di Zymbit e gli strumenti di progettazione di CircuitStudio, potrai mettere in sicurezza le tue tecnologie prima di lanciarle sul mercato.

Gli strumenti intuitivi e facili da usare, pensati apposta per progetti modulari, ti permetteranno di creare con disinvoltura componenti personalizzati e moduli. Zymbit e CircuitStudio consentono ai progettisti meccanici e di sistema di collaborare facilmente tramite SolidWorks, così come di passare senza preoccupazioni i propri progetti ai team professionali di CircuitStudio di tutto il mondo.   

Ringraziamo Phil Strong e il team di Zymbit per questo articolo.

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