Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Nowy układ Espressif ESP32-C3 - oparty na RISC-V

khoam 03 Dec 2020 15:50 8409 8
Metalwork
  • Nowy układ Espressif ESP32-C3 - oparty na RISC-V
    Espressif wprowadził układ ESP8266 w 2014 roku, układ ESP32 w 2016 roku. ESP8266 ze swoim mikrokontrolerem wspierającym tylko łączność Wi-Fi stał się jednym z najpopularniejszych układów dla prostych rozwiązań IoT, podczas gdy ESP32 przed wszystkim znalazł zastosowanie tam, gdzie konieczne było użycie łączności Wi-Fi oraz Bluetooth, większa moc obliczeniowa oraz bezpieczeństwo sieci, jak i samego układu. Te dwa układy stały się niekwestionowanymi liderami segmentu na rynku IoT. W międzyczasie sam rynek IoT bardzo mocno rozwinął się, i dojrzał pod względem funkcjonalności i oczekiwań kosztowych. Dlatego też dla prostych i bezpiecznych rozwiązań IoT Espressif wprowadza ESP32-C3.

    Kluczowe kryteria, które wzięto pod uwagę przy projektowaniu ESP32-C3 to:
    1. Bezpieczeństwo ma pierwszorzędne znaczenie. Nawet najtańsze rozwiązanie IoT musi zapewniać odpowiedni poziom bezpieczeństwa dla typowych zagrożeń bezpieczeństwa.
    2. Dostępność technologii Bluetooth Low Energy jest przydatna w celu poprawy komfortu użytkowania i diagnostyki w terenie.
    3. Chociaż koszt jest bardzo ważnym parametrem, dostępność wystarczającej ilości pamięci dla typowych aplikacji jest równie ważna. Optymalizacja aplikacji pod kątem wykorzystania pamięci przy jednoczesnym utrzymywaniu urządzeń IoT o ograniczonej pamięci jest wyzwaniem.

    ESP32-C3 to jednordzeniowy, 32-bitowy mikrokontroler oparty na RISC-V z 400 KB pamięci SRAM, który może pracować z częstotliwością 160 MHz. Posiada zintegrowane Wi-Fi 2.4 GHz i Bluetooth LE 5.0 z obsługą dalekiego zasięgu. Posiada 22 programowalne GPIO z obsługą ADC, SPI, UART, I2C, I2S, RMT, TWAI i PWM. Szczegółowa dokumentacja techniczna ESP32-C3 jest już dostępna: Link

    Nowy układ Espressif ESP32-C3 - oparty na RISC-V


    Bezpieczeństwo
    Ataki na urządzenia IoT mają ogólnie na celu:
    1. uzyskać dostęp do wrażliwych danych,
    2. uzyskać nieautoryzowaną kontrolę nad urządzeniem,
    3. ukraść tożsamość urządzenia, a następnie uzyskać nieautoryzowany dostęp do chmur urządzeń IoT.
    Istnieją różne sposoby przeprowadzania tych ataków, albo zdalnie, wykorzystując luki w oprogramowaniu i protokołach, albo fizycznie, uzyskując dostęp do urządzenia w celu bezpośredniego dostępu do pamięci flash i wstrzykiwania błędów. Ataki mogą mieć charakter trwały, instalując złośliwe oprogramowanie jako domyślne w urządzeniach IoT. Ważne jest, aby platforma IoT zapewniała wystarczającą ochronę przed tego typu atakami. ESP32-C3 został zaprojektowany w celu rozwiązania tego modelu zagrożeń.

    Bezpieczny rozruch (secure boot): ESP32-C3 implementuje standardowy schemat uwierzytelniania oparty na RSA-3072, aby zapewnić, że na platformie mogą być używane tylko zaufane aplikacje. Ta funkcja chroni przed uruchomieniem złośliwej aplikacji zaprogramowanej w pamięci flash. Bezpieczny rozruch musi być jednocześnie wydajny, aby urządzenia uruchamiające się szybko mogły skorzystać z wbudowanej funkcjonalności.

    Szyfrowanie Pamięci Flash: ESP32-C3 korzysta ze schematu szyfrowania flash opartego na AES-128-XTS, dzięki czemu aplikacja oraz dane konfiguracyjne mogą pozostać zaszyfrowane w pamięci flash. Kontroler pamięci flash obsługuje wykonywanie zaszyfrowanego oprogramowania układowego aplikacji. Nie tylko zapewnia to niezbędną ochronę wrażliwych danych przechowywanych w pamięci flash, ale także chroni przed zmianami oprogramowania układowego w czasie jego wykonywania.

    Podpis cyfrowy i urządzenia peryferyjne HMAC: ESP32-C3 ma urządzenie peryferyjne do podpisu cyfrowego, które może generować podpisy cyfrowe przy użyciu klucza prywatnego chronionego przed dostępem do oprogramowania układowego. Podobnie urządzenie peryferyjne HMAC może generować skrót kryptograficzny z sekretem chronionym przed dostępem do oprogramowania układowego. Większość usług w chmurze IoT korzysta z uwierzytelniania opartego na certyfikacie X.509, a urządzenie peryferyjne z podpisem cyfrowym chroni klucz prywatny urządzenia, który definiuje tożsamość urządzenia. Zapewnia to silną ochronę tożsamości urządzenia, nawet w przypadku wykorzystania luk w zabezpieczeniach oprogramowania.

    World Controller: ESP32-C3 ma nowe urządzenie peryferyjne zwane "world controller" (nawet nie próbowałem tego tłumaczyć). Zapewnia to dwa środowiska wykonawcze w pełni od siebie odizolowane. W zależności od konfiguracji można to wykorzystać do zaimplementowania Trusted Execution Environment (TEE) lub schematu separacji uprawnień. Jeśli oprogramowanie układowe aplikacji ma zadanie, które zajmuje się poufnymi danymi bezpieczeństwa , może skorzystać z tego kontrolera i odizolować jej wykonywanie.

    Bluetooth LE 5.0 z obsługą dalekiego zasięgu
    Zazwyczaj połączone urządzenia używają łączności Wi-Fi do łączenia się z usługami w chmurze. Jednak urządzenia obsługujące tylko Wi-Fi stwarzają pewne trudności w konfiguracji sieciowej urządzeń, ponieważ urządzenia te nie dostarczają niezawodnej informacji zwrotnej o swojej konfiguracji podczas łączenia się z siecią. Dostępność Bluetooth LE w urządzeniu ułatwia konfigurację. Ponadto Bluetooth LE zapewnia łatwe wykrywanie i sterowanie w środowisku lokalnym.
    Poprzednie wersje protokołu Bluetooth LE miały mniejszy zasięg, przez co nie nadawał się jako protokół do lokalnego sterowania na dużych przestrzeniach. ESP32-C3 umożliwia obsługę protokołu Bluetooth LE 5.0 nawet do 100 metrów. Obsługuje również Bluetooth LE Mesh. To sprawia, że jest dobrym rozwiązaniem do sterowania urządzeniami w sieci lokalnej i do bezpośredniej komunikacji z innymi czujnikami wykorzystującymi Bluetooth LE 5.0.

    Pamięć
    Przy dużej różnorodności przypadków użycia i ich wymagań dotyczących pamięci, trudno jest określić najbardziej odpowiedni rozmiar pamięci dla SoC. Ważne jest natomiast, aby wspierać przypadki użycia z jednym lub czasami dwoma połączeniami TLS z chmurą, które są przez cały czas aktywne przez Bluetooth-LE, a jednocześnie obsługują rozsądny zapas pamięci dla aplikacji - 400 KB pamięci SRAM w układzie ESP32-C3 może spełnić te wymagania, jednocześnie utrzymując koszt układu na niskim poziomie. Ponadto ESP32-C3 ma dynamiczne partycjonowanie pamięci instrukcji (IRAM) i danych (DRAM). Zatem pamięć może być efektywnie wykorzystywana. W tym miejscu należy również zauważyć, że zoptymalizowano wymagania dotyczące pamięci podsystemu Bluetooth w porównaniu z układem ESP32.

    Wsparcie oprogramowania
    ESP32-C3 będzie obsługiwany przez platformę ESP-IDF firmy Espressif. Jeśli spojrzy się na całe oprogramowanie ESP-IDF, to duża jego część składa się z komponentów oprogramowania niezależnych od zastosowanego układu ESP. ESP-IDF obsługuje już miliony urządzeń IoT, przechodzi rygorystyczne testy i cykle wydawania. Dojrzałość ESP-IDF, a także znajomość interfejsów API i narzędzi ułatwi programistom tworzenie aplikacji dla ESP32-C3. Dzięki dostępności ESP-IDF, inne komponenty jego oprogramowania, takie jak agenci w chmurze, mogą być używane w ESP32-C3 bez żadnych zmian.

    ESP32-C3 będzie również obsługiwał tryb pracy hostowany, aby zapewnić łączność Wi-Fi i Bluetooth LE dla zewnętrznych mikrokontrolerów lub mikroprocesorów za pośrednictwem ESP-AT oraz ESP-Hosted SDK.


    ESP32-C3 zapewnia tak wiele za cenę zbliżoną do ESP8266. Istnieje wariant układu, ESP32-C3F, który jest wyposażony w zintegrowaną pamięć flash 4MB. Moduły ESP32-C3-MINI-1 mają mały rozmiar (13 × 16,6 mm) i mogą pracować w temperaturze do 105 °C. Dla ułatwienia migracji moduł ESP32-C3-WROOM-1 jest kompatybilny pin-to-pin z modułami ESP-WROOM-02D oraz ESP-WROOM-02. ESP32-C3-WROOM-1 również może pracować w temperaturze do 105 ° C.

    Żródło: Espressif.

    Cool? Ranking DIY
    About Author
    khoam
    Level 40  
    Offline 
    khoam wrote 8373 posts with rating 1034, helped 651 times. Live in city Piaseczno. Been with us since 2007 year.
  • Metalwork
  • #2
    khoam
    Level 40  
    Tytułem uzupełnienia
    Espressif ma zamiar również wprowadzić dwa modele płytek deweloperskich z ESP32-C3: ESP32-C3-DevKitM-1 oraz ESP32-C3-DevKitC-1.
    Nowy układ Espressif ESP32-C3 - oparty na RISC-V
    Nowy układ Espressif ESP32-C3 - oparty na RISC-V
  • #3
    Lazureus
    Level 10  
    Wie ktoś może czy i gdzie można już kupić te eval boardy ?
  • Metalwork
  • #5
    Lazureus
    Level 10  
    Dzięki za info, wysłałem do nich zapytanie w sprawie kupna.
  • #6
    khoam
    Level 40  
    ESP32-C3 otrzymał certyfikat Wi-Fi-CERTIFIED™ od Wi-Fi Alliance dla b/g/n, WPA3™-Private oraz WPA3™-Enterprise. WPA3™ to kolejna generacja zabezpieczeń Wi-Fi w serii technologii Wi-Fi Protected Access® (WPA), zapewniającej najnowocześniejsze protokoły bezpieczeństwa. WPA3™ upraszcza zabezpieczenia Wi-Fi, zapewnia bardziej niezawodne uwierzytelnianie i poprawia siłę szyfrowania protokołów prywatności.
    Więcej na temat WPA3™ można dowiedzieć się tutaj: Link
  • #7
    khoam
    Level 40  
  • #9
    khoam
    Level 40  
    Na popularnym portalu chińskim pojawiły się tanie moduły deweloperskie z układem ESP32-C3S. Cena modułu poniżej 5$.

    Nowy układ Espressif ESP32-C3 - oparty na RISC-V