導入預整合多核架構模組 M2M應用設計快易通
2013-12-26 17:51:40 本站原創機器對機器(M2M)系統開發可望更加快速。現今M2M產品設計人員，往往須耗費大量資源與工程周期處理基礎的系統整合工作，而無暇顧及應用價值的提升，因此M2M模組廠推出更高整合度的多核心解決方案，以降低導入設計門檻。
蜂巢式機器對機器(M2M)應用市場將呈現巨大的增長潛力。據分析師預測，至2020年全球將有一百二十億臺M2M連接設備。即便如此，市場中依然存在一些技術障礙，使M2M應用無法如預期迅速拓展。
實際上，將M2M應用從概念階段過渡到市場推廣階段仍然是一個復雜、耗時且昂貴的過程。最大難題系須要整合M2M系統的所有重要元件，如無線數據機、應用處理器(AP)、低功耗微控制器(MCU)、特殊硬體介面、作業系統、應用架構及云端連接等，將該系統打造為適用于所有M2M應用的客制解決方案，但結果往往不盡如人意。原始設備制造商(OEM)和企業花費大量資源和工程周期執行基礎的系統整合任務，而無暇顧及可提供最大價值的地方，亦即應用端本身。
與此同時，重大的技術障礙也存在著，主要體現在M2M設備內需要更節能的微處理器。許多M2M應用如計量、工業設備、能源生成和勘探、數位看板等眾多領域，必須常年在沒有易取得電源的環境下工作。如果沒有高效、小型的電源選擇，許多M2M解決方案可能會變得更加笨重、難以部署，且另一方面，缺少高效低功耗微處理器也意味著M2M應用毫無用武之地。
蜂巢式連接設備以超低功耗模式運作的能力，將成為M2M應用使用有限電源(例如電池、太陽能和能源采集)運行時具有較長使用壽命的關鍵所在。遠端環境監控設備和穿戴式醫療監控設備是兩個典型的應用案例，但在以前，這些都是蜂巢式M2M方案無法觸及的領域。上述兩個實例都要求設備在低功耗感測器監控模式下長時間運作，偶爾須透過無線連接將資料推送到云端。有鑒于低功耗監控與不定期臨時無線接入的混合模式要求，業界須謹慎考慮系統和架構，以便將這兩種模式有效地融合在一起。
以司亞樂無線通訊(Sierra Wireless)的預整合多核解決方案為例，即在一個模組上提供一套完整的M2M生態系統，以簡化M2M應用的開發和部署過程。以此為基礎，安謀國際(ARM)提供超節能Cortex-M系列處理器做為司亞樂多核解決方案的一部分，為采用此創新成果的新M2M應用的開發提供有力支援。這將為更快速、更高效、更經濟地構建M2M解決方案搭建一個功能強大的全新平臺。最終，OEM和企業將能夠利用這些創新技術將M2M創新產品應用到更為廣泛的應用中。
M2M方案開發邁入新里程碑
M2M市場日新月異，眾多中小型企業現已開始將M2M應用于不同的商業需求和產品中。M2M開發所帶來的長尾效應是技術革新過程中必不可少的組成部分，但也是成功路上的絆腳石，尤其是對于規模較小的公司。
首先，對于組織而言，開發新的M2M應用、為其構建原型和確定規模仍需要很長時間。與智慧手機和PC等其他技術平臺不同，開發者無法使用預先整合的晶片組和平臺來建立自己的M2M解決方案。更確切地說，對于每個新的M2M應用，開發者幾乎得從頭開始構建整個系統架構。在著手測試并認證一個新的解決方案之前，工程師們必須花費寶貴的時間和資源整合所有系統元件，包括無線數據機或模組、全球衛星定位系統(GPS)等衛星導航服務、與所連接設備或感測器通訊的介面、記憶體、控制整個架構的獨立處理器。
這種方法大大拖延將全新M2M解決方案推向市場的時間，并使M2M的開發成本遠遠超過預期。從開發者的角度來看，由于無法提取M2M硬體和快速構建新解決方案的原型，也因此阻礙了創新的步伐。
幸運的是，M2M領域出現了重要的發展趨勢，這些挑戰也隨之漸漸消失，以下將逐一敘述。
預整合模組方案崛起
在預整合晶片上提供整套系統架構的趨勢已經席卷其他多個應用市場，將成為M2M發展的下一步。例如，之前的智慧手機都是使用由制造商整合的獨立應用處理器和數據機構建而成的。如今，大多數智慧手機制造商都使用提供了所有基本運算功能的完全整合式晶片組，然后在該晶片組的基礎上構建自己的解決方案。通過簡化蜂巢式生態系統和價值鏈，這些預先整合的架構已經為智慧手機制造商減小產品尺寸、提高性能以及降低材料成本方面做出貢獻。現在，上述優勢同樣可以應用到M2M市場中。
隨插即用應用程式架構成形
正如開發者不得不從頭開始整合M2M硬體一樣，為運作M2M解決方案，他們也不得不開發整個軟體。為支援這些工作所提供的開發工具，通常是保密和私有的，并且是專門針對特定供應商的硬體和開發環境構建的。如今，開發者第一次使用到開放的嵌入式應用程式架構，并真切體驗到其所帶來的諸多好處。借助這些架構，開發者可以自由使用大量的M2M開發工具，例如專為M2M應用設計的作業系統、一系列的大型軟體庫、功能強大且便于使用的整合式開發環境等，這將迅速加快M2M解決方案的嵌入式軟體發展。
結合M2M云端管理
要成功部署M2M方案，需要可擴展的裝置管理，以便客戶能夠更新韌體和軟體應用程式、可配置設備。借助全新云端管理平臺，OEM和企業可通過無線方式對部署的數百萬臺設備進行管理(圖1)。
