Introdução à Esfera Azure da Microsoft

Aprenda sobre o Starter Kit Av36 Azure Sphere MT3620 e crie seu primeiro projeto

Evan Rust Seg. 17 de jul · 6 min ler

O recém-anunciado produto Internet of Things (IoT) da Microsoft, o Azure Sphere , é uma plataforma que permite aos desenvolvedores criar dispositivos seguros e habilitados para Internet.

O MT3620 Azure Sphere Module

O módulo do Azure Sphere é composto por um microcontrolador, um sistema operacional baseado em Linux e um serviço de segurança baseado em nuvem. Com muitos relatos de dispositivos domésticos inteligentes desprotegidos e vulneráveis sendo publicados a uma velocidade espantosa, uma placa que pode tomar o lugar desses dispositivos é necessária. O módulo tem 16MB de armazenamento flash, 4MB de SRAM, um processador Arm Cortex-A7 para aplicações de baixo consumo, e dois processadores Arm Cortex-M4F para processamento em tempo real, além de Wi-Fi integrado e segurança Microsoft Pluton. subsistema. I / O como SPI, I2C e até 27 pinos GPIO permitem que outros sensores e microcontroladores sejam facilmente interligados.

Como o módulo do Azure Sphere é baseado na nuvem, os aplicativos podem ser carregados e executados remotamente, juntamente com um conjunto de ferramentas de depuração e registro para ajudar as empresas a fornecer melhores experiências para seus usuários finais.

O Azure Sphere parte de suas contrapartes de IoT de algumas maneiras principais. Cada módulo possui um identificador exclusivo gerado pelo hardware do subsistema de segurança Pluton. Isso torna a chave criptográfica inutilizável e, portanto, fornece uma raiz de hardware de confiança. O microcontrolador também possui seu próprio conjunto de defesas, incluindo firewalls de hardware e um ambiente de tempo de execução em área restrita. O sistema usa certificados assinados criptograficamente para autenticação em vez de senhas, tornando um ataque baseado em rede extremamente difícil. Por fim, no caso de uma violação ou outra falha, o dispositivo do Azure Sphere relata dados operacionais para um sistema baseado em nuvem, permitindo que os desenvolvedores e administradores os atendam remotamente.

Essas medidas abrangentes de segurança, seja na nuvem ou no próprio silício, fornecem um nível de defesa contra ataques quase sem precedentes de outros dispositivos de IoT.

O Starter Kit Av36 Azure Sphere MT3620 expande ainda mais a funcionalidade do módulo Esfera do Azure. O kit adiciona dois soquetes de expansão para placa MikroE Click , um conector Grove I2C, além de uma interface USB e um conector OLED de 128×64.

O conector micro-USB, o conector Grove e o LSM6DSO

Uma série de sensores a bordo, como um acelerômetro, giroscópio, temperatura e sensor de pressão, preenche a placa também, permitindo medições ambientais básicas.

Um soquete da placa de clique

Instalação e Configuração

Para começar a configurar o dispositivo , primeiro conecte a placa via USB a um computador executando o Windows 10 versão 1607 ou mais recente. Ao abrir o Gerenciador de dispositivos, três portas devem estar visíveis.

Em seguida, instale o kit de desenvolvimento de software (SDK) do Azure Sphere, que inclui o utilitário de linha de comando, bibliotecas de dispositivos e extensões do Visual Studio. O instalador pode ser encontrado em https://aka.ms/AzureSphereSDKDownload e requer uma versão do Visual Studio do VS 2017 15.9+ ou do VS 2019 16.04+.

É necessário atualizar o SO do Azure Sphere após a instalação bem-sucedida do SDK. Para fazer isso, execute o Prompt de Comando do Azure Sphere Developer, que está dentro da pasta Azure Sphere no Menu Iniciar.

Em seguida, execute o comando azsphere device show-ota-status para verificar a versão do sistema operacional. Se ele mostrar um release desconhecido, reprovado ou em TP, o comando azsphere device recover deverá ser executado para atualizá-lo.

Para usar o Azure Sphere, um usuário deve estar conectado ao serviço de nuvem. Como o Azure Sphere usa o Active Directory do Azure (AAD), é necessária uma conta de trabalho ou escola da Microsoft. Para verificar se uma determinada conta funciona, execute o azsphere login no Prompt de Comando do Azure Sphere Developer. Se o login falhar, uma conta diferente será necessária. Para obter instruções sobre como criar uma nova conta para usar com o Azure Sphere, visite a página da Microsoft .

Uma vez logado, o dispositivo precisa ser reivindicado. A reivindicação de um dispositivo Azure Sphere é permanente, o que significa que, mesmo que um dispositivo seja vendido ou transferido, a conta usada para reivindicá-lo nunca poderá ser alterada. Se você é o primeiro em uma organização a entrar, um novo inquilino deve ser criado primeiro. Isso é feito executando o azsphere tenant create — name <my-tenant> . Recomenda-se que apenas um inquilino seja criado por organização. Execute o comando azsphere device claim depois de selecionar um locatário para reivindicar esse dispositivo. Depois de executar isso, o dispositivo não poderá ser movido para outro inquilino. Para obter mais informações sobre inquilinos, visite https://docs.microsoft.com/en-us/azure-sphere/install/limit-tenant-access .

Depois que o dispositivo for reivindicado, uma conexão Wi-Fi deve ser configurada. Executando o azsphere device wifi add — ssid <yourSSID> — key <yourNetworkKey> adiciona novas credenciais de Wi-Fi, em que yourSSID é o nome da rede e yourNetworkKey é a senha da rede. O Azure Sphere não oferece suporte a redes WEP ou ocultas, e os SSIDs diferenciam maiúsculas de minúsculas. Use o azsphere device wifi show-status para verificar se a conexão foi bem sucedida.

Configurar o dispositivo Azure Sphere é simples e simples de fazer. Se algum problema for encontrado, visite https://docs.microsoft.com/en-us/azure-sphere/install/troubleshoot-installation para solucionar problemas.

Construindo um aplicativo básico de alto nível

Por padrão, os dispositivos do Azure Sphere são configurados para estar em um estado "bloqueado", o que significa que os aplicativos não podem ser carregados e as funções de depuração são desabilitadas. A execução do comando azsphere device prep-debug do dispositivo azsphere device prep-debug desbloqueia o dispositivo.

Para iniciar a programação, selecione o programa de amostra da lista de aplicativos de exemplo do Azure Sphere. Depois que main.c for carregado, clique em View> Output para abrir a janela de saída. Depois de garantir que a placa Azure Sphere esteja conectada, selecione Depurador remoto do GDB na barra de menus.

Uma vez solicitado, selecione sim para criar o aplicativo. Em seguida, ele é compilado e sideloaded (flashed over USB em vez de Over-The-Air) no dispositivo Azure Sphere. Um LED piscando deve estar visível se o aplicativo foi exibido com sucesso.

Funciona!

Pensamentos finais

O Azure Sphere da Microsoft é uma ótima plataforma para criar dispositivos IoT com segurança como um recurso importante, não uma reflexão tardia. Com três poderosos processadores Arm Cortex, 16 MB de armazenamento flash e 4 MB de SRAM, quase qualquer projeto incorporado é possível.

Pronto para colocar as mãos no Starter Kit Azure Sphere MT3620? Estamos dando 20.000 deles para longe. Solicite seu agora!