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ARM:Cordio 无线通信 IP 初登场,mbed 向模块厂招手

时间:2017-07-17 12:08来源:Compotech 作者:任苙萍 点击:
效应5:处理器 IP 急寻无线通信搭伙
智财专利 (IP) 供货商安谋 (ARM) 凭借只授权处理器架构,不涉设计和制造、与客争利的特殊运营模式获得众多芯片厂支持,俨然成为低功耗处理器内核的代名词;然体认到手持式设备的饱和,ARM 在 2015 年并购 Wincentric 和 SMD 两家公司、锐意成立"无线通信事业部",旨在引领一众盟友在迅速进入 IoT 市场。技术营销经理窦振诚说明,新事业部将专注于"超低功耗连接"(Ultra- Low Power Connectivity) 另辟商机,以"Cordio"之名行走江湖——取义自 Cortex 与 Radio 的复合词;但蜂窝电信网络和 WiFi 等较耗电技术并不在 ARM 的蓝图规划。
 

照片人物:ARM 无线通信事业部技术营销经理窦振诚 (左)、物联网事业群亚洲市场总监潘劭齐 (中) 及无线通信事业部资深营销经理 Philippe Bressy (右)
 
挟带社群与低功耗基础,问鼎无线通信 IP 龙头
窦振诚回顾 2013 年,蓝牙还只停留在耳机、鼠标等应用,设备总数量约 1.44 亿个;但到了 2015 年,因穿戴式设备的大量涌现,相关产品已来到 4.44 亿个的规模。"不过,ARM 更加关注的是智能城市、智能工厂等环境应用,例如:空污、安全侦测;而蓝牙与 802.15.4 是投资重点,尤其看好去年底新出炉的 Bluetooth 5,可让 Beacon 承载更多信息量的特性",他进一步表示。窦振诚透露,在 ARM 的众多合作伙伴中,有一家厂商是蓝牙技术联盟 (Bluetooth SIG) 的创始会员 (Promoting Member),一旦蓝牙技术有任何风吹草动,皆能在早期涉入、参与。
 
他补充说,802.15.4 是位于媒体访问控制 (MAC) 子层以下的标准,仅概括制订硬件通信的基本架构,细部协议是由软件堆栈 (Software Stack) 定义;英雄所见略同,ZigBee / Thread 亦是 ARM 看好的主流规范。"我们的 Bluetooth 5 已通过蓝牙官方认证,另有一家是 IEEE 工作小组的重要成员;因此,我们对于许多低功耗技术得以洞烛先机",窦振诚认为,这是 ARM 进军无线通信的信心来源,并统整具体优势如下:
1.是目前市面上"唯一"能提供从射频 (RF) 到软件——模拟前端 (AFE) 硬件到数字基频之完整方案的 IP 供货商;
2.延续低功耗血统,仍是最大魅力所在,蓝牙在主动模式下,功耗仅 6.7~7.2 mW (视收、发状况而定);
3.提供多种灵活设计的排列组合选项,包括连接方式与制造工艺,以迎合物联网 (IoT) 多元市场需求。
 

图1:用户可依需求选择制造工艺、通信标准和协议堆栈
资料来源:ARM提供
 
软件即服务:mbed 物联网设备平台
窦振诚指出,由于 2.4GHz 射频前端 (RFE) 可共享,复合式 (Combo) 产品受欢迎的程度,似乎更甚 Bluetooth 5 和 802.15.4 单一数字电路,许多系统单芯片 (SoC) 亦心同此理——只须腾出不到 1mm2 的电路板面积,即可同时支持 Bluetooth 和 ZigBee / Thread。"不论先前是做嵌入式系统、单纯数字电路或工业控制,只要将 Cordio IP 植入 SoC,就能轻松跨足 IoT 领域;若用户有自行开发 RFE 能力、欲在射频做差异化设计,选用 ARM 的数字基频电路,亦不必再辛苦追逐平均每季度就见演进版的技术规格!"窦振诚阐述 Cordio IP 之角色定位。
 
此外,面对 IoT 市场碎片化挑战,ARM 的策略是推出"mbed 物联网设备平台"及 mbed OS 操作系统,为用户提供"从芯片到云端"的安全快捷方式与一致的实作方式。ARM 物联网事业群亚洲市场总监潘劭齐介绍,这套"软件即服务"(SaaS) 架构可分为两大区块来看:软件部分涵盖 IoT 应用程序、客户端操作系统,以及与第三方伙伴合作的硅智财成果;服务则着重在 mbed Cloud,包括固件更新、设备管理和连接。发源于英国剑桥的 mbed OS 历经五个版次,现有逾 70 款的各式知名芯片家族名列榜上。
 

图2:"mbed 物联网设备平台"为设计开发到产品管理打通快捷方式
资料来源:ARM提供
 
"当所有设备都连网后,其间所产生的数据会通过 OMA LWM2M 标准和 Restful API,从 mbed 平台传到微软 Azure、百度、阿里云等第三方合作伙伴的数据库;用户可选择偏好的公有云服务商,使用丰沛的技术资源协助开发及管理旗下 IoT 产品",潘劭齐点出 mbed 平台的工作流程及设立宗旨。他以一个经典的使用情境为例:当产品开发完成、量产出货后,若需做安全性更新,要如何应对散见各处、成千上万个产品?此情此景,开发者可在 mbed 平台进行时间、区域设定,然后从远程下指令为所有出厂产品完成更新动作。
 
mbed OS 社群倍数成长,声势浩大、资源丰沛
潘劭齐表示,mbed OS 注册在籍的开发者 (含专业研发人员、学术单位及非正职的业余者) 已从最初 2015 年的 10 万人累计到 25 万人,预估今年将达到 26 万人的水平;其中,约有 53% 使用者来自于欧洲,但这两年在 IoT 的野火燎原下,亚洲地区已成长至 31%,尤以东亚最多。"今后希望能吸收更多模块商加入,让终端制造商更便于直接采用",潘劭齐宣示当前的运营任务。事实上,这对于上述双方无疑是双赢,彼此都能省下盲目搜寻及配对的心力。今年 6 月中,ARM 释出 mbed OS 5.5 版本,更与芯片商共同强化安全机制及连接协议。
 
此次小幅改版,特别优化了启动加载器 (Bootloader)、更方便为流通在外的产品做固件更新,并新增 ARMv8M 指令集及 Entropy 加密技术 (随机产生随机数,将公、私钥编码加密)。ARM 对于安全有三个层次的定义:底层设备本身的防骇能力 (mbed μVisor)、设备到云端之间的通信 (mbed TLS),以及产品生命周期管理 (mbed Client)。即使是不具硬件编码技巧的开发者,也能通过 mbed OS 直接将编码复制到产品上,让安全机制的建立不再隔行如隔山、且更有保障。
 
在连接协议方面,mbed OS 几可支持所有 IoT 通信,包括:以太网、蓝牙、WiFi、Thread 等局网,以及蜂巢电信、LoRaWAN、Sub-GHz、6LoWPAN 和 NB-IoT 等广域网。近期 ARM 内部做了一份调查显示,未来 12 个月内,约有十万个 mbed 设备量产,重心落在智慧家庭、工业照明、保全、交通、石化/天然气相关应用;为与瞬息万变的 IoT 市场亦步亦趋,ARM 拟每两周发布源码、每三个月做一次小改版。
(责任编辑:jane)
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