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Start mit Edge-KI: Rutronik wird Kit-Entwickler

Redakteur: Margit Kuther

Anwendungen für Edge-KI respektive Edge Intelligence (EI) unterstützt Rutroniks erstes, selbst entwickeltes Development Kit RUTDevKit-STM32L5. Die Komplettlösung wird auf einer MCU-Plattform ausgeführt und fokussiert Sicherheit, Datenschutz, kurze Latenzzeiten und ausreichend Speicherressourcen.

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(Bild: Rutronik)

Die Daten, die Geräte des Industrial Internet of Things (IIoT) erzeugen, 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 respektive Edge Intelligence (EI) bietet Rutronik jetzt ein eigenes Development Kit, das alle hierfür erforderlichen Komponenten enthält. Alle Bausteine stammen aus dem Rutronik-Produktportfolio, die vollständige BOM ist über folgenden Link abrufbar.

Cyber- und Datensicherheit dank Arm Trustzone

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 EI-Anwendung während der Inferenzphase gewährleisten. Dank Arm 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. Außerdem unterstützt Arm Trustzone Secure Boot für sicheres Auslesen und Schreibschutz für den integrierten Speicher (64 MBit PSRAM und 128 MBit NOR-Flash) sowie Kryptografiebeschleunigung. In die Arm 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.

Zusätzlich zum Speicher des Mikrocontrollers bietet das RUTDevKit-STM32L5 die Option für eine SD-Karte mit mehreren GB sowie geschütztem Bereich, um sowohl die Rohdaten als auch die Inferenzdaten des KI-Modells sicher ablegen zu können. Mit CAN FD und RS485-Schnittstelle ermöglicht das Kit die schnelle Übertragung großer Datenmengen. Die USB-C-Stromversorgung ist mit einem Schutz-IC ausgestattet, mit einer Batterie lassen sich Low-Power-Funktionen testen. Hinzu kommen der On-Board-Debugger/Programmierer ST-LINK V2 sowie Schnittstellen für Arduino für ergänzende Boards, etwa ein Anybus-Modul für die Kommunikation über alle gängigen Feldbusse und Industrial-Ethernet-Netzwerke wie Ether-Cat.

Zum Kit gehören außerdem Software und Beispielfirmware, 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.

Die Hardware-Komponenten des RUTDevKit-STM32L5

STM32L562ZET6Q Cortex-M33 512 KB Flash

APS6408L 64 MBit Octo-SPI-PSRAM

EN25QH128A 128 MBit Quad-SPI NOR-Flash

CAN FD mit TLE9251VLE-Treiber

USB-C-Stromversorgung mit TCPP01-M12 Schutz-IC

RS485-Schnittstelle mit ST3485EDBR-Treiber

Sockel für Micro-SD-Karte

On-Board ST-LINK V2 Debugger / Programmierer

Arduino-Erweiterungsstecker

4-Layer-Design

Die Software-Komponenten des RUTDevKit-STM32L5

CAN-FD Testmodi-Demo

RS485 Modbus-Demo

USB-Stromversorgungs-Demo

Dual Bank Flash Bootloader Demo

Trustzone-Demo

Demo zur Manipulationserkennung (Tamper Detection Demo)

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