由技術(shù)型到平臺(tái)型 物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的ARM想干什么？

　　引言

　　從提供芯片IP授權(quán)到建立自己的開(kāi)發(fā)平臺(tái)和設(shè)備管理平臺(tái)mbed，ARM公司正在謀劃并探索商業(yè)模式轉(zhuǎn)型，以應(yīng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的變化。目前的mbed平臺(tái)還僅僅只是技術(shù)交流的平臺(tái)，如果ARM的mbed可以成為各種應(yīng)用算法的交易平臺(tái)，滿(mǎn)足芯片定制化開(kāi)發(fā)的需求，將極大促進(jìn)整個(gè)智能硬件產(chǎn)品的創(chuàng)新和發(fā)展。

　　在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，ARM以提供各個(gè)系列的CPU和GPU內(nèi)核IP授權(quán)站在了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的最頂端，它的技術(shù)進(jìn)步帶動(dòng)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的演進(jìn)。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)巔峰已過(guò)，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代到來(lái)，ARM推出了一整套硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)和設(shè)備管理平臺(tái)ARM mbed以應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的變化趨勢(shì)。

　　01平臺(tái)化的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)mbed OS

　　其實(shí)ARM早在2014年就推出了針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的的開(kāi)源嵌入式操作系統(tǒng)mbed OS，這是一種單線(xiàn)程架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，對(duì)能夠?qū)崿F(xiàn)多線(xiàn)程任務(wù)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)需求越來(lái)越重要。

　　因此，最近ARM公司推出了這款操作系統(tǒng)的最新版本mbed OS 5，集成了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)CMSIS-RTOS RTX的內(nèi)核，使得mbed OS可以支持確定性、多線(xiàn)程實(shí)時(shí)程序，比如低時(shí)延的工業(yè)自動(dòng)化控制和車(chē)聯(lián)網(wǎng)。

　　mbed OS 5可以運(yùn)行在所有Cortex-M系列的產(chǎn)品上，并且具有良好的延展性。如果在處理性能要求不高的產(chǎn)品應(yīng)用，可以只保留mbed OS 5的核心功能，使其可以運(yùn)行在只有8K內(nèi)存的cortex-M0芯片上。

　　對(duì)于開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，mbed OS 5帶來(lái)的最大的便捷就是mbed OS具有硬件抽象層(HAL)，可以讓開(kāi)發(fā)者忽略硬件差異，非常容易的將開(kāi)發(fā)代碼移植到各種不同的平臺(tái)上。mbed OS 5在不同的硬件開(kāi)發(fā)板上，不同的開(kāi)發(fā)主機(jī)(Windows，Linux，MAC)上，以及不同的開(kāi)發(fā)IDE環(huán)境里都有一致的工作流程。

　　比如，開(kāi)發(fā)者最初選擇瑞薩的MCU做開(kāi)發(fā)。隨著項(xiàng)目的進(jìn)行發(fā)現(xiàn)ST的另一塊芯片更適合，但是兩家的API不同，需要做二次開(kāi)發(fā)。有了mbed OS 5之后，開(kāi)發(fā)者只需開(kāi)發(fā)一次，將可以隨意選擇硬件平臺(tái)，無(wú)需重復(fù)開(kāi)發(fā)。ARM在mbed平臺(tái)上提供了60多家經(jīng)過(guò)mbed enable認(rèn)證的硬件方案供開(kāi)發(fā)者選擇，包括100多種開(kāi)發(fā)板和400多個(gè)元件庫(kù)，涵蓋了市面上主流的芯片廠商，如NXP、Atmel、ST、瑞薩等。

　　在ARM的mbed開(kāi)發(fā)者社區(qū)已有20多萬(wàn)的注冊(cè)開(kāi)發(fā)者用戶(hù)，這些開(kāi)發(fā)者會(huì)在社區(qū)里上傳經(jīng)過(guò)硬件驗(yàn)證的功能源代碼供調(diào)用。也就是說(shuō)，ARM將mbed打造成了一個(gè)匯集開(kāi)發(fā)者、芯片商、模塊商、開(kāi)發(fā)板供應(yīng)商的生態(tài)平臺(tái)，極大的降低了開(kāi)發(fā)門(mén)檻，簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)流程，加速了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和上市周期。對(duì)這些硬件供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，mbed也變成了一個(gè)推廣和銷(xiāo)售的平臺(tái)。

　　目前mbed OS 5支持BLE、Wi-Fi、NFC、Tread、RFID、LoRa、6LoWPAN等多種無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議，未來(lái)還會(huì)支持802.15.4 Mesh和NB-IoT。mbed OS 5支持開(kāi)發(fā)者使用以下三種開(kāi)發(fā)方式：

　　1、登陸ARM的mbed網(wǎng)頁(yè)在線(xiàn)開(kāi)發(fā);

　　2、將mbed CLI(命令行界面)工具下載到自己的電腦上在線(xiàn)下開(kāi)發(fā);

　　3、使用第三方的開(kāi)發(fā)工具，目前mbed OS 5支持KEIL、eclipse、IAR三種第三方IDE。

　　02ARM自己的云mbed cloud

　　ARM還推出了自己的云平臺(tái)mbed cloud，這是一套提供安全穩(wěn)定的 IoT 設(shè)備管理SaaS解決方案，保證芯片到云端的安全數(shù)據(jù)傳輸，簡(jiǎn)化用戶(hù)對(duì)設(shè)備的管理。比如用戶(hù)需要將終端設(shè)備做系統(tǒng)或固件升級(jí)，只需登錄mbed cloud，將系統(tǒng)文件或固件程序上傳，mbed cloud會(huì)完成與終端設(shè)備的數(shù)據(jù)通信傳輸工作。

　　為了保證終端設(shè)備與云端通信的安全性，ARM采用基于網(wǎng)絡(luò)安全傳輸協(xié)議SSL/TLS的mbed TLS工具將通信數(shù)據(jù)加密，并使用了該協(xié)議的最新版本TLS1.2。有了mbed cloud，用戶(hù)可以將設(shè)備的后期管理交給ARM，自己專(zhuān)注于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和功能升級(jí)。

　　mbed cloud是一種設(shè)備云，它不會(huì)存儲(chǔ)終端設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)和采集數(shù)據(jù)，用戶(hù)仍然需要選擇第三方的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)云(如阿里云、亞馬遜AWS等)來(lái)做數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)。比如mbed cloud不會(huì)保存智能手表采集的用戶(hù)體征數(shù)據(jù)，而將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)降谌皆粕希琺bed cloud只作為這些數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)站。

　　這是因?yàn)锳RM在本質(zhì)上還是一家技術(shù)型的公司，而不是基于數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用服務(wù)型公司。ARM與IBM Wasten、Microsoft Azure，亞馬遜的AWS等這些IaaS云公司并非競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。相反，mbed cloud提供了一套設(shè)備到這些云端的數(shù)據(jù)安全傳輸方案。

　　03由技術(shù)型到平臺(tái)型

　　從ARM的轉(zhuǎn)型看產(chǎn)業(yè)演變

　　在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，都是由技術(shù)的進(jìn)步帶動(dòng)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。提供底層核心芯片IP技術(shù)的ARM借助移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的浪潮而迅速崛起。在這個(gè)階段，ARM距離最終產(chǎn)品應(yīng)用市場(chǎng)較遠(yuǎn)。ARM也不需要理會(huì)產(chǎn)品應(yīng)用市場(chǎng)的變化，因?yàn)橹悄苁謾C(jī)品牌市場(chǎng)份額的變動(dòng)對(duì)ARM的技術(shù)開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)沒(méi)有什么影響。

　　但在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，市場(chǎng)的復(fù)雜性和碎片化使得技術(shù)的應(yīng)用不再具有確定性。ARM的一位市場(chǎng)部員工在接受智慧產(chǎn)品圈(pieeco)采訪(fǎng)時(shí)曾提到，他們開(kāi)發(fā)出來(lái)的Cortex-M系列的處理器IP最終竟然被用到了可穿戴式設(shè)備上，這是他們?cè)陂_(kāi)發(fā)時(shí)沒(méi)有想到的。

　　事實(shí)上，隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，市場(chǎng)發(fā)展逐漸由技術(shù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用驅(qū)動(dòng)。整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的玩家都要關(guān)心產(chǎn)品最終的應(yīng)用在哪里，用戶(hù)的本質(zhì)需求是什么。用戶(hù)需求決定了產(chǎn)品定義，產(chǎn)品定義決定了技術(shù)開(kāi)發(fā)。

　　ARM也不例外。mbed平臺(tái)的推出一方面能夠幫助智能硬件產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)者簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)流程，加速開(kāi)發(fā)周期，并提高設(shè)備的管理效率。另一方面，對(duì)于ARM來(lái)說(shuō)，借助這個(gè)平臺(tái)可以時(shí)刻關(guān)注產(chǎn)品應(yīng)用市場(chǎng)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，也獲取了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)者對(duì)這個(gè)平臺(tái)、對(duì)ARM技術(shù)的反饋信息，這些信息可以幫助ARM改進(jìn)技術(shù)，也為下一代的技術(shù)研發(fā)指明了方向。否則，背離了用戶(hù)需求，導(dǎo)致先進(jìn)的技術(shù)沒(méi)有應(yīng)用，那也只是浪費(fèi)。

　　然而，目前的mbed平臺(tái)還僅僅只是技術(shù)交流的平臺(tái)，ARM本可以做得更多。例如，瑞薩最近推出了自己的Synergy平臺(tái)，在這個(gè)平臺(tái)上開(kāi)發(fā)者可以買(mǎi)到經(jīng)過(guò)瑞薩MCU驗(yàn)證的第三方參考設(shè)計(jì)方案(專(zhuān)利算法)，從而進(jìn)行應(yīng)用創(chuàng)新。瑞薩將Synergy打造成了一個(gè)應(yīng)用算法的分發(fā)渠道。

　　ARM mbed因?yàn)榇蛲烁鱾€(gè)廠家的硬件差異，如果也能仿照瑞薩，開(kāi)辟第三方應(yīng)用算法的交流平臺(tái)，那么做應(yīng)用集成方案開(kāi)發(fā)者將會(huì)有更加廣闊的硬件選擇權(quán)。未來(lái)，針對(duì)具體場(chǎng)景應(yīng)用的定制化算法開(kāi)發(fā)會(huì)越來(lái)越普遍。因此，也需要為實(shí)現(xiàn)這種定制化算法而進(jìn)行芯片的定制化開(kāi)發(fā)。如果ARM的mbed平臺(tái)可以成為各種應(yīng)用算法的交易平臺(tái)，滿(mǎn)足芯片定制化開(kāi)發(fā)的需求，將極大促進(jìn)整個(gè)智能硬件產(chǎn)品的創(chuàng)新和發(fā)展。ARM mbed將不僅是技術(shù)交流平臺(tái)，更是應(yīng)用創(chuàng)新的平臺(tái)。