智能世界基础设施以及实现它的网关 FTF-NET-N1864 ERIC DUDLEY 高级产品线经理 2016 年 9 月 17 日
议程 安全的智能世界 互操作性 基础设施 系统安全 生态系统 网关是什么? 了解无线趋势和用于家庭 企业 工业和基础设施市场的解决方案 软件工具和数据包处理卸载策略 虚拟化平台 QorIQ LS 系列平台 : 适用于 802.15.4 的 Kinetis 平台和适用于家庭和企业物联网控制的 BLU 第三方 802.11ac DSL PON 连接性 2.5-10G 以太网 1 1
物联网需要安全 动态的网络 安全连接 安全连接 可信架构可信架构可信架构 MPU NFC 传感器 互联 MCU 射频识别 模拟 MPU NFC 传感器 互联 MCU 射频模拟 MPU 边缘节点网关云端 模拟 大数据 应用 / 行动 2
网关 是什么 Df adf 门 入口 ( 门道 ) 3
适用于宽带连接家庭的恩智浦解决方案 SoC 处理器 BLE/Thread/ZigBee 软件无线电 NFC 24GHz 雷达 传感器 安全元件 物联网设备 网状 HAN 网络 家庭自动化网桥 / 路由器 调谐器 ESD 保护 RF 小信号 瘦客户端 卫星接收器和媒体服务器 ODU 小信号射频放大器 SoC 处理器 BLE/Thread/ZigBee/RF4CE NFC I/F 与标准产品 WAN PMIC 转码 射频上行放大器 调谐器 调制解调器 宽带网关 NAS WAN 网关和媒体存储 瘦客户端 无线媒体 远程控制 瘦客户端 SoC 处理器 RF4CE NFC ESD 保护 PMIC 转码 4
QorIQ LS10XXA 目标市场和应用实现智慧生活, 安全连结 存储物联网工业自动化能源 / 智能电网 消费者 NAS 电池供电移动 NAS 用于数据中心存储的 Ethernet drive 高性价比物联网网关 安全物联网网关 FTTH 网关 入口宽带以太网网关 楼宇控制系统 工业防火墙 自动化 / 机器控制器 分布式控制系统 PLC 智能电表 无线 WiFi 人机交互 5
设计时充分考虑可扩展性 6 LS1021A ARM Cortex-A7 LS1012A 2 个内核 ARM 正在量产 Cortex-A53 1 个内核 第 2 季度出样 第 4 季度量产 最小且功耗最低的 64 位 ARM LS1023A ARM Cortex-A53 2 个内核 正在量产 LS1043A ARM Cortex-A53 4 个内核 正在量产 首个面向网关和接入点的 64 位 ARM 处理器 LS1046A ARM Cortex-A72 4 个内核 第 2 季度出样 首个 value tier A72 ARM 高性能网关和路由器 LS1088A ARM Cortex-A53 8 个内核 第 4 季度出样 首个 8x A53 ARM, 具有新一代可编程卸载性能 LS2085A ARM Cortex-A57 8 个内核 40G 卸载 首个 8x A57 ARM, 具有新一代可编程卸载性能 LS2088A ARM Cortex-A57 移至 A72 8 个内核 40G 卸载 首个 8x A72 ARM, 具有新一代可编程卸载性能
QorIQ LS1043A 四核 ARM Cortex-A53 网关参考设计 SFP+ Cage 实现光纤网关的模块化 ONT 解决方案 支持 1G/2.5G/10G 光纤和铜缆 SFP 模块 LS1043A 四核 ARM v8~1.6ghz 网关应用的最佳 CPU 裕量 下一代 PON 网络的性能 硬件卸载至 5 Gbps 安全隧道技术 4-5W 功率范围 Quantenna 10G WiFi 用于在家庭中实现最高性能的 WiFi 流传输 turnkey 的 WiFi 解决方案, 可缩短上市时间 F104 Quantenna 8x8 Wi-Fi 卡 Arduino 接口 NXP KW41Z 单芯片 BLE 和 802.15.4 无线电 7
高性价比的网络解决方案演变 趋势我们的解决方案主要市场 需要综合服务 通用平台 更短的设计周期 对 turn-key 解决的方案的需求在增长 竞争激烈的市场 提供不同特性易于市场产品差异化 新技术的采用更加快速 灵活的软件服务和生态系统选项 高成熟度的可扩展交钥匙解决方案适合广泛细分市场 一流的价格 / 功率 / 性能 技术创新领导力 安全 虚拟化 软件定义网络 (vcpe OP- NFV ONF) IoT 智能家居 工业 4.0 电信运营商 BHR 无线热点 MBR 消费类 NAS 存储 无线接入点 CPE 企业网 SBR EAP 安全网关 8
为什么选择应用解决方案套件 ASK(application Solution Kit)? 经过商业验证且广泛部署的软件平台 目前已部署超过 1,000 万个设备 确保更短的上市时间 支持通过硬件加速器处理数据包 释放宝贵的 CPU 资源 可针对客户定制应用进行处理加速 可扩展且面向未来 提供线速的性能, 包括最小数据包 (64 字节 ) 的线速 一流的性能和极小 CPU 负载 独特的 Wi-Fi 数据处理卸载方案, 可实现千兆网络无线接入性能和最小的 CPU 负载, 进一步缩短 CPU 的负载 TSO 与 LRO 卸载提供一流的 NAS 性能 一流的性价比 全套 ASK 应用包覆盖各种网络应用市场需求 turn key 软件 丰富的 VoIP 功能, 具有企业级 VoIP 质量和免版税的编解码器 Integrated services 电源管理功能提供节能环保的设计 超低功耗非常适合电池供电设计 提供 ZigBee Zwave 和 DECT 等低功耗无线传输方案的驱动程序 设计灵活性 适用于 Android L7 security 家庭恒温系统 Trust zone 运行环境等, 丰富的合作伙伴和生态系统 满足所有客户需求的一站式服务 无与伦比的支持 令您安心 9
物联网 网络服务 网络存储 LS1012A 解决方案前景和应用解决方案套件 (ASK) 小企业路由器 个人存储 智能家居智能医疗工业 4.0 智能电网 家用宽带路由器移动宽带路由器综合服务 无线个人存储 Chip on drive Mi-Fi 消费类无线接入点 IoT ASK BHR ASK NAS ASK 10
网关 ASK 亮点 Turn-key 且成熟的软件协议栈 已部署超过 1 千万个设备 高度优化且功能丰富的网络软件 充分利用了硬件加速器 在低于 1%~5% CPU 负载下实现线速 全套网络应用包适合各种市场需求 低功耗 非常适合 PoE PoE+ 或电池供电设计 Application space Networking packages Linux Networking core CLI Samba HTTP Server Iptables NAT/SPI TCP/IP UART PCIe Conntrack Monitor Module (CMM) DHCP PPPoE Routing SSL Bridging 802.1d Flash Eth i/f ctrl Web Interface User Applications IKEv2 VLAN 802.1q IPSec XFRM Wireless Access Point SPI Virtual Eth i/f MoCA 2.0 TR-069 Framework Asterisk PBX MSPD Channel module SATA USB VAPI Raw Crypto PKI Telephony TEMPO FCI WiFi 802.11 SLIC I/O, Coprocessor Drivers Linux SDK 高性能安全加速引擎 千兆速率加密 硬件安全性 安全启动 可信任环境 Forwarding engine Firmware Queue Mgr RTP Relay IPv6/IPv4 Forwarder Ethernet Multicast Bridge 802.1d PPPoE Host Interface IPSec NAT/ SPI Firewall VLAN Eth TDM IP/UDP Voice API Codec Processing (G.711, G.729, EC G.168, Tone gen/det, FPT, MPT) RTP/RTCP Voice Firmware 恩智浦专有 开源软件 第三方元件 SDK 元件 LS1012, LS1024, LS1043 Silicon 11
IoT ASK 亮点 ( 提供 Q3FY2016) 主要数据摘要 硬件加速器提供一流的 NAS 性能 支持各类 RAID 和文件系统 安全的存储和安全的数据访问 * 硬件卸载 LRO/TSO 巨型帧 校验和 Normal Application space Networking packages TEE Supplicant HTTP Server Iptables NAT/SPI TCP/IP Normal OS DHCP PPPoE Routing User Applications Conntrack Monitor Module (CMM) SSL Bridging 802.1d IPSec XFRM Global platform client API Raw Crypto PKI TEE Driver WiFi 802.11 Secure OS DRM trusted application Secure Monitor Corporate trusted application Payment Trusted application Global Platform API TEE Core TEE Functions/Libs Trusted Application space OP-TEE stack RAID 奇偶性计算 DMA 高度优化的存储软件 Samba NFS HTTP SSL RAID 0 1 5 6 JBOD 支持 Linux SDK UART PCIe Queue Mgr RTP Relay IPv6/IPv4 Forwarder Ethernet Flash Eth i/f ctrl SPI Multicast Bridge 802.1d PPPoE Virtual Eth i/f SATA USB Host Interface IPSec NAT/ SPI Firewall VLAN Hardware Abstraction Layer ARM Trust Zone Architecture LS1012, LS1024, LS1043 Silicon 恩智浦专有 开源软件 第三方元件 SDK 元件 12
应用解决方案套件 (ASK) 资源 它包含什么? 源代码包括 Boot loaders Board config files for NXP RDBs as reference Linux Kernel & BSPs - standard + NXP board architecture specifics OpenWRT including tool chain. PFE binary for fastpath engine(ls1024a and LS1012A only) VoIP Binary CMM & VAPI libraries PMU source Reference wireless drivers binary of Atheros 11ac & 11n cards for evaluation Asterisk channel module for reference 借助 ASK 进行开发 客户硬件 bring up Linux 用户空间应用开发 客户专有 / 指定的应用 第三方设备驱动程序集成 13
参考实现 : 智能楼宇门禁 Camera and Lock ECC508 Secure Element System Controller TrustZone Authenticates Door Controller Authenticates Users Authorizes Access Events TrustZone Door Control App Secure PIN Capture Captures Photo Opens Door 14
参考实现 : 智能楼宇门禁 15
连接系统的安全性取决于其最薄落的一环 威胁 Identity spoofing Man-in-the-middle attack 流量贞听 未授权的 payloads 未授权命令 16
物联网 : 全系统安全可信至关重要 关键的 Trust 功能 通过系统对设备进行认证 通过硬件保证安全的启动 隔离 / 分割关键资源 对交互数据签名和加密 传感器数据 管理命令和控制 安全的用户交互活动 17
实施的端到端信任 摄像头和门锁恩智浦平台与 Sequitur CoreLockr 设备由受信任网关验证 1 受信任网关恩智浦网关与 Sequitur CoreTEE 在 LCD 上显示流并与受信任的移动应用进行交互 2 移动设备用 Sequitur DeadBolt 开发的受信任应用 解锁 门锁 网关接收 验证命令并向边缘节点发送 解锁门 命令 4 用户观察图像并发送门解锁命令 3 18
Sequitur CoreLockr 可确保边缘节点安全提供安全性 保证上市时间和成本优势 一致 API 模型跨越 SoC 平台 业务抽象可简化编程模型 安全策略型命令和控制 抽象硬件资源 19
安全网关 网关硬件 基于 NXP QorIQ LS10XXA ARM Cortex v8 的处理器带 ARM TrustZone 的 LS10XXA Sequitur 实验室软件 ARM TrustZone 中的 Sequitur CoreTEE 20
Sequitur CoreTEE 铸就值得信任 符合标准的物联网设备 全平台兼容 TEE 非常安全的多用户 安全的外设驱动程序架构 支持 ARM TrustZone 的芯片组 21
适用于安全移动应用的 Sequitur DeadBolt : 移动设备 ( 物联网控制器 ) 三星 Galaxy Note 4 ARM TrustZone 身份验证 安全 UI 移动操作系统 受信任操作系统 :Trustonic TEE 操作系统 :Android 4.4 受信任物联网控制应用 TEE 可确保凭证和 PIN 捕获的安全性 Sequitur DeadBolt 可简化对 TEE 的访问 安全功能 : 拍照 解锁门 22
恩智浦 + Sequitur: 物联网端到端信任 设备安全性 全系统可信 加快产品上市 降低成本 23
版权声明 恩智浦 恩智浦徽标 恩智浦 智慧生活, 安全连结 CoolFlux EMBRACE GREENCHIP HITAG I2C BUS ICODE JCOP LIFE VIBES MIFARE MIFARE Classic MIFARE DESFire MIFARE Plus MIFARE FleX MANTIS MIFARE ULTRALIGHT MIFARE4MOBILE MIGLO NTAG ROADLINK SMARTLX SMARTMX STARPLUG TOPFET TrenchMOS UCODE 飞思卡尔 飞思卡尔徽标 AltiVec C 5 CodeTEST CodeWarrior ColdFire ColdFire+ C Ware 高能效解决方案徽标 Kinetis Layerscape MagniV mobilegt PEG PowerQUICC Processor Expert QorIQ QorIQ Qonverge Ready Play SafeAssure SafeAssure 徽标 StarCore Symphony VortiQa Vybrid Airfast BeeKit BeeStack CoreNet Flexis MXC Platform in a Package QUICC Engine SMARTMOS Tower TurboLink 和 UMEMS 是 NXP B.V. 的商标 所有其他产品或服务名称均为其各自所有者的财产 ARM AMBA ARM Powered Artisan Cortex Jazelle Keil SecurCore Thumb TrustZone 和 μvision 是 ARM Limited( 或其子公司 ) 在欧盟和 / 或其他地区的注册商标 ARM7 ARM9 ARM11 big.little CoreLink CoreSight DesignStart Mali mbed NEON POP Sensinode Socrates ULINK 和 Versatile 是 ARM Limited( 或其子公司 ) 在欧盟和 / 或其他地区的商标 保留所有权利 Oracle 和 Java 是 Oracle 和 / 或其关联公司的注册商标 Power Architecture 和 Power.org 文字标记 Power 和 Power.org 徽标及相关标记是 Power.org 的授权商标和服务标记 2015 2016 NXP B.V. 25