以ARM mbed平台加速物联网的创新应用
从照明、医疗、工业、家庭、机器人、汽车、农业、零售、建筑自动化、穿戴装置、虚拟?增实境等领域;嵌入式处理器龙头厂商挟开放智财授权与巨量装机量优势,以mbed一致性开发平台来汇集网页、移动设备、嵌入式开发业者,加速IoT的创新应用…
论坛首场「以ARM mbed平台加速物联网的创新应用」议题由安谋(ARM)物联网行销副总裁Zach Shelby主讲。他提到嵌入式解决方案无所不在,2014年ARM芯片出货量达120亿,其中40亿颗用于嵌入式应用。
低功耗是IoT产品的关键。他举例像由德商戴乐格半导体(Dialog)与剑桥谘询公司(Cambridge Consultants)合作开发的KiCoPen-智能胰岛素注射笔,仅利用外盖抽拔瞬间产生的400微焦耳能量,就足以驱动MCU以BLE信号传送相关信息。据市调与ARM预测,涵盖过去60万个嵌入式、800万个网页内容及900万个移动设备开发者社群为基础,从2015年启始的相关IoT投资案就达15亿美元。
海纳百川 ARM架构应用如火如荼
在众多ARM合作夥伴下,已有超过100种以ARM Cortex-M0处理器架构的单板电脑(Single Board Computer;SBC),以及使用Cortex-A、Cortex-M的联网模块在市场上,部署各种IoT应用的可行性。像Resberry Pi(树莓派)单板电脑,累积出货量超过500万套,群众募资网站Kickstart.com有70项以ARM MCU技术设计的各种创新产品。预估到2020年会有超过200个前所未有的联网新兴应用。
Zach指出ARM将产业链拓展至物联网,关键在于广为支持嵌入式Linux、Android或其他广泛第三方OS、中介软件(middleware)与开发工具,微软也公布了Windows 10 IoT核心版来支持物联网应用。据市调预测到2020年,智能手机约28亿只,年复合成长率(CAGR)仅6%,而IoT在智能家庭、智能城市与工业控制的装置数各来到16亿、18亿、6亿的规模量,CAGR高达58%、54%、21%。
以mbed引领并加速众多IoT开发商的部署与应用
ARM从去年(2014)Techcon发表mbed IoT装置平台,以一个具备生产力、极安全、易联网、好管理、高效率的IoT应用平台与开发环境,加速众多IoT开发商的部署与应用。
Zach指出自mbed发表以来,参与开发者数量从6万倍增到13.5万,合作夥伴从25家增加至50家以上,议程参与?讨论人数更增加到470万。ARM于9月7日于与大陆中科创达(Thudersoft)合资成立安创空间科技,建立ARM IoT产业加速架构,整合安谋生态系统合作夥伴的软硬件资源,为大陆与台湾等新创公司及OEM厂商提供技术和工程支持。
同时mbed官方网页除英文之外,也追加简体中文版以更流畅的服务亚洲的IoT开发者;另外也设立工作小组,透过百度与阿里巴巴等合作夥伴加速IoT产品在终端用户的接纳度。
Zach提到,ARM花一整年倾听客户建议并做出回应。从提供更多驱动软件的支持、元件实时管理、单板支持网络,以及针对云端服务业者、装置业者快速建构解决方案,提供装置对云端的对接服务。ARM于今年(2015)2月、6月分别购并荷商Offspark、以色列Sansa Security等安全防护着名的公司,强化mbed平台的安全性-透过装置管理提升使用安全性(Lifecycle Security)、透过mbed TLS加密技术(原名PolarSSL)提升通讯防护力,并透过TrustZone、CryptoCell、mbed OS uVisor来提升与各装置连接之间的安全防护能力。
Zach进一步揭露mbed OS,在网络规格上支持Bluetooth 4.0(BLE)、WiFI、LTE、802.15,并且在网络协定建构了UDP、TCP、IPv4、IPv6、BLE,以及IoT使用的6LoWPAN低功耗局限式网络、Thread网络协定;浏览器支持CoAP、HTTP、DTLS与TLS协定;应用程序部分则提供可重复使用的IPSO智能物件网页,及简易的REST APIs。mbed OS从2015年12月开放Alpha版下载,2015年8月Beta版,预计11月将开放Technology preview 3.0预览版的下载。
漫天布地的IoT前期实际应用
mbed装置服务器以Saas(软件即服务)云端架构规划:采mbed平台开发的IoT装置,内嵌的mbed OS开箱即可使用;同时透过网页提供装置型号查找与配对连接;在IoT装置开发的Apps与云端数据分析,也可透过第三方云端服务器执行。
他举出一个ARM mbed的最佳应用范例-由英国广播公司(BBC)与各ARM合作夥伴合作,开发出仅信用卡大小的microbit单芯片电脑,整个计划从成型到完成100多万片、免费赠送给到英国每位7岁儿童手上仅花费9个月,而产品本身仅3个月就完成设计。
另一个是与美国圣地牙哥(San Diego)市政府合作的奇异(GE)智能电网(Smart Grid)-将市中心区域3,000盏传统街灯替换成内嵌无线控制技术的智能LED照明灯,将数据传送至LightGrid网络,对每盏灯进行精确能源消耗测量。预估到2020年全球有90个应用智能电网的城市,53亿个联网装置并创造45亿美元的产值。
另一个是由韩国电信(SK Telecom)部署于韩国高昌县的智能渔场,藉由广为布设的mbed传感器,传感渔场各处的水的pH值与溶氧量,由路由器、闸道器撷取各传感器信息,并以LTE/3G通讯技术回传到线上中央服务器进行监控。估计智能农场在2020年创造50亿美元产值,增加70%的食物产量以服务到2050年全球人口破百亿所需的粮食量。
Zach最后总结,IoT是涵盖各产业软硬件层面的复合式应用与崭新商机,没有一个公司可创造出唯它专属的IoT,唯有以整个产业链为导向并催化才足以因应。截至目前为止,全球有13.5万名开发者与超过100个mbed平台所开发的IoT产品,创造并催化出更复杂、更多元的应用。