Netduino : la nuova “terza” generazione anche con Wi-Fi integrato

Ed ora … posso finalmente scrivere qualcosa !! 🙂

Circa due settimane fa ho ricevuto un bel regalo dalla Secret Labs (grazie a Chris Walker) … la nuova scheda Netduino 3 Wi-Fi !

WP_20150429_22_18_19_ProWP_20150429_22_18_35_Pro

Personalmente, ho iniziato la mia “carriera” con il .Net Micro Framework utilizzando le board Netudino e Netduino Plus (prima e seconda generazione), divertendomi tantissimo nello sviluppo di driver gestiti per i componenti ad esse collegati. Con l’esplosione dell’Internet of Things, ho iniziato a sviluppare la mia libreria M2Mqtt ed a testarla sulla versione della board dotata di connessione Ethernet, ma per quanto riguarda il collegamento con i servizi Azure come il Service Bus (event hubs, queues e topics/subscription) mi sono dovuto fermare a causa di un grosso problema: il mancato supporto per il protocollo SSL/TLS ! (necessario per Azure).

Ufficialmente a partire da ieri (ma poche settimane fa per me) … non abbiamo questo limite ! La “terza” generazione delle board della famiglia Netduino supporta i protocolli sicuri come SSL/TLS e quindi fornisce la possibilità di connettersi a tutti i servizi Microsoft Azure ! 🙂

Per ora, solo la versione Wi-Fi è già disponibile su Amazon qui e la versione Ethernet sarà disponibile nel mese di giugno qui.

L’hardware

Parlando della Netduino 3 Wi-Fi, questa scheda ha un STM32 MCU (microcontrollore a 32 bit) Cortex-M4 a 168Mhz con 2 MB di Flash dual-bank e 256 KB di RAM. Naturalmente, a causa del .Net Micro Framework TinyCLR abbiamo fino a 1408 KB per il nostro codice applicativo (in Flash) e circa 164 KB di RAM disponibile. Per me, si tratta di enormi quantità di memoria per le applicazioni embedded complesse !

netduino3wifi

Abbiamo lo stesso pulsante ed il led come le schede precedenti e tutti i pin, 22 pin digitali e analogici come GPIO, che possono essere utilizzate con le seguenti caratteristiche specifiche :

  • Porte UART
  • Segnali PWM
  • Porte SPI
  • Porte I2C

La grande differenza con le schede precedenti è la presenza di 3 porte GoBus 2.0 e sembra che la Secret Labs stia sviluppando nuovi componenti da connettere ad essi. Se volete sapere che cosa è GoBus, potete approfondire con il seguente articolo : sembra essere una caratteristica simile a .Net Gadgeteer ma ha molteplici differenze.

Il modulo Wi-Fi è una grande caratteristica in più perché è completamente integrato sulla scheda senza la necessità di un dispositivo esterno. Il chip è un TI CC3100 (Texas Instruments), con tutte le certificazioni necessarie e supporta 802.11 b/g  n con SSL/TLS ed i tre livelli di sicurezza: aperto, WEP e WPA2.

Ultima caratteristica ma non meno importante è il connettore microSD (fino a 2 GB) per la memorizzazione dei dati.

Il software

Naturalmente le nuove schede Netduino sono tutti basate sulla più recente versione del .Net Micro Framework (4.3 QFE2-RTM) e tutto il codice è open source: si può trovare il porting per Netduino su GitHub.

Una grande differenza con il passato è il Netduino.IP: il nuovo stack TCP/IP per .Net Micro Framework. Come sappiamo, uno dei grandi problemi del .Net Micro Framework è lo stack di rete che non è molto affidabile. Per questo motivo, Secret Labs ha deciso di iniziare il nuovo progetto di cui sopra con lo sviluppo di uno stack TCP/IP completamente gestito ed avere il pieno controllo su di esso. Naturalmente, questo nuovo “nato” è ancora in Technical Preview e sotto test ogni giorno per migliorare le sue featues e prestazioni. La buona notizia è che ha supporta per le classi standard in System.Net  (Socket, HttpWebRequest, …) per garantire retrocompatibilità ed utilizza solo 4 KB di RAM. Come progetto open source, è disponibile su GitHub per due chip Ethernet: il solito Microchip ENC28J60 e Asix AX88796C.

Per quanto riguarda il supporto Wi-Fi, lo stack TCP/IP per il TI CC3100 è in un altro progetto (che sarà assimilato nel Netduino.IP) disponibile qui. In questo caso, abbiamo il pieno supporto per la classe SslStream per SSL/TLS 1.2. Questo progetto è in fase di sviluppo ed ha alcune alcune limitazioni relative al numero di socket aperte simultaneamente e buffer. Le prestazioni potrebbero essere superiori perché la versione corrente usa l’UART per comunicare con il chip ma il supporto SPI arriverà presto.

Dal punto di vista degli sviluppatori, abbiamo Visual Studio 2013 ma è già pronto il supporto per Visual Studio 2015.

Infinite possibilità

Con questa nuova terza generazione, ora abbiamo molte possibilità nell’ambito dell’Internet of Things con la famiglia delle board Netduino. Il grande vantaggio è l’accesso a tutti i servizi Microsoft Azure come Event Hubs (e tutti gli altri servizi del Service Bus) e di tutti i servizi on-line che hanno bisogno di supporto SSL (le Twitter APIs per esempio). Ho già provato la mia board nelle ultime due settimane ed ho avuto buoni risultati usando la libreria AMQP Net Lite per la connessione al Service Bus e con la mia libreria M2Mqtt con un broker MQTT nell’iinviare e ricevere molteplici messaggi. Tutti i miei test sono correlati al lato client dell’uso della board poichè non concordo nell’avere un server su un dispositivo embedded per motivi di sicurezza, quindi non ho approfondito le funzionalità disponibili per sviluppare un server HTTP(S) a bordo. La scheda con tutti i relativi stack software sembra essere affidabile ma la performance potrebbero essere migliorate. So che Chris lavorerà duramente nei prossimi mesi per fornire nuove funzionalità e miglioramenti per darci un prodotto migliore per collegare le “nostre” cose all’Internet degli oggetti in rete.

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s