Die von (I)IoT-Geräten erzeugten Daten werden immer häufiger auf MCU-Plattformen in der Applikation beziehungsweise nahe am MCU-basierenden Embedded-System ausgewertet. Das gilt vor allem im industriellen Umfeld, sei es aus Sicherheitsgründen oder wegen der geforderten Latenzzeiten.
Für die Umsetzung dieser Edge-KI bietet Rutronik jetzt ein erstes eigenes Development Kit an: das RUTDevKit-STM32L5. Alle Bausteine des Kits stammen dabei aus dem Rutronik-Produktangebot.
Aufbau der Entwicklungslösung
Das RUTDevKit-STM32L5 basiert auf dem Ultra-Low-Power-High-Performance-Mikrocontroller STM32L562ZET6Q, der bei 110 MHz arbeitet. Sein 32-Bit-RISC-Core ARM Cortex-M33 bietet mit der ARM-TrustZone Hardware-basierende Sicherheitsmerkmale, die die Datensicherheit der Edge-Intelligence-Anwendung während der Inferenzphase gewährleisten sollen.
Durch TrustZone stehen auf einem Core zwei unabhängige Verarbeitungsumgebungen zur Verfügung: eine geschützte für Cyberschutz und sensiblen Code sowie eine unsichere für die Ausführung von nicht vertrauenswürdigem Code. TrustZone unterstützt außerdem Secure Boot für sicheres Auslesen und Schreibschutz für den integrierten Speicher (64 MBit PSRAM und 128 MBit NOR-Flash) sowie Kryptografie-Beschleunigung.
In die TrustZone lassen sich auch I/O-Ports, Peripheriefunktion und Flash- oder SRAM-Bereiche aufnehmen. Das Octo-SPI-Interface zum PSRAM und das Quad-SPI-Interface zum NOR-Flash-Speicher unterstützen zusammen mit dem schnellen A/D-Wandler des Mikrocontrollers kurze Latenzzeiten.
Zusätzliche Bestandteile des Kits
Zusätzlich zum Speicher des Mikrocontrollers bietet das Entwicklungskit die Option für eine SD-Karte mit mehreren Gigabyte sowie geschütztem Bereich, um sowohl die Roh- als auch die Inferenzdaten des KI-Modells sicher ablegen zu können. Mit CAN-FD- und RS485-Schnittstelle schafft das Kit schnelle Datenübertragungsraten.
Die USB-C-Stromversorgung ist mit einem Schutz-IC ausgestattet, mit einer Batterie lassen sich Low-Power-Funktionen testen. Hinzu kommen der On-Board-ST-Link-V2-Debugger/-Programmierer sowie Arduino-Schnittstellen für ergänzende Boards, etwa ein Anybus-Modul für die Kommunikation über alle gängigen Feldbusse und Industrial-Ethernet-Netzwerke wie EtherCAT.
Zum Kit gehören außerdem Software und Beispiel-Firmware, darunter eine TrustZone-Demo, eine Testmodi-Demo für CAN FD, eine RS485-Modbus-Demo, eine Demo zur USB-Stromversorgung und zur Erkennung von Manipulationen (Tamper Detection) sowie eine Dual-Bank-Flash-Bootloader-Demo.
