高整合度多核架构诞生 M2M系统开发可望加速

　　机器对机器（M2M）系统开发可望更加快速。现今M2M产品设计人员，往往须耗费大量资源与工程周期处理基础的系统整合工作，而无暇顾及应用价值的提升，因此M2M模组厂推出更高整合度的多核心解决方案，以降低导入设计门槛。

　　蜂巢式机器对机器（M2M）应用市场将呈现巨大的增长潜力。据分析师预测，至2020年全球将有一百二十亿台M2M连接设备。即便如此，市场中依然存在一些技术障碍，使M2M应用无法如预期迅速拓展。

　　实际上，将M2M应用从概念阶段过渡到市场推广阶段仍然是一个复杂、耗时且昂贵的过程。最大难题系须要整合M2M系统的所有重要元件，如无线数据机、应用处理器（AP）、低功耗微控制器（MCU）、特殊硬件介面、作业系统、应用架构及云端连接等，将该系统打造为适用于所有M2M应用的客制解决方案，但结果往往不尽如人意。原始设备制造商（OEM）和企业花费大量资源和工程周期执行基础的系统整合任务，而无暇顾及可提供最大价值的地方，亦即应用端本身。

　　与此同时，重大的技术障碍也存在着，主要体现在M2M设备内需要更节能的微处理器。许多M2M应用如计量、工业设备、能源生成和勘探、数位看板等众多领域，必须常年在没有易取得电源的环境下工作。如果没有高效、小型的电源选择，许多M2M解决方案可能会变得更加笨重、难以部署，且另一方面，缺少高效低功耗微处理器也意味着M2M应用毫无用武之地。

　　蜂巢式连接设备以超低功耗模式运作的能力，将成为M2M应用使用有限电源（例如电池、太阳能和能源采集）运行时具有较长使用寿命的关键所在。远端环境监控设备和穿戴式医疗监控设备是两个典型的应用案例，但在以前，这些都是蜂巢式M2M方案无法触及的领域。上述两个实例都要求设备在低功耗感测器监控模式下长时间运作，偶尔须透过无线连接将资料推送到云端。有鉴于低功耗监控与不定期临时无线接入的混合模式要求，业界须谨慎考虑系统和架构，以便将这两种模式有效地融合在一起。

　　以司亚乐无线通讯（Sierra Wireless）的预整合多核解决方案为例，即在一个模组上提供一套完整的M2M生态系统，以简化M2M应用的开发和部署过程。以此为基础，安谋国际 （ARM）提供超节能Cortex-M系列处理器做为司亚乐多核解决方案的一部分，为采用此创新成果的新M2M应用的开发提供有力支援。这将为更快速、更高效、更经济地构建M2M解决方案搭建一个功能强大的全新平台。最终，OEM和企业将能够利用这些创新技术将M2M创新产品应用到更为广泛的应用中。

　　M2M方案开发迈入新里程碑

　　M2M市场日新月异，众多中小型企业现已开始将M2M应用于不同的商业需求和产品中。M2M开发所带来的长尾效应是技术革新过程中必不可少的组成部分，但也是成功路上的绊脚石，尤其是对于规模较小的公司。

　　首先，对于组织而言，开发新的M2M应用、为其构建原型和确定规模仍需要很长时间。与智能手机和PC等其他技术平台不同，开发者无法使用预先整合的晶片组和平台来建立自己的M2M解决方案。更确切地说，对于每个新的M2M应用，开发者几乎得从头开始构建整个系统架构。在着手测试并认证一个新的解决方案之前，工程师们必须花费宝贵的时间和资源整合所有系统元件，包括无线数据机或模组、全球卫星定位系统（GPS）等卫星导航服务、与所连接设备或感测器通讯的介面、记忆体、控制整个架构的独立处理器。

　　这种方法大大拖延将全新M2M解决方案推向市场的时间，并使M2M的开发成本远远超过预期。从开发者的角度来看，由于无法提取M2M硬件和快速构建新解决方案的原型，也因此阻碍了创新的步伐。

　　幸运的是，M2M领域出现了重要的发展趋势，这些挑战也随之渐渐消失，以下将逐一叙述。

　　预整合模组方案崛起

　　在预整合晶片上提供整套系统架构的趋势已经席卷其他多个应用市场，将成为M2M发展的下一步。例如，之前的智能手机都是使用由制造商整合的独立应用处理器和数据机构建而成的。如今，大多数智能手机制造商都使用提供了所有基本运算功能的完全整合式晶片组，然后在该晶片组的基础上构建自己的解决方案。通过简化蜂巢式生态系统和价值链，这些预先整合的架构已经为智能手机制造商减小产品尺寸、提高性能以及降低材料成本方面做出贡献。现在，上述优势同样可以应用到 M2M市场中。

　　随插即用应用程序架构成形

　　正如开发者不得不从头开始整合M2M硬件一样，为运作M2M解决方案，他们也不得不开发整个软件。为支援这些工作所提供的开发工具，通常是保密和私有的，并且是专门针对特定供应商的硬件和开发环境构建的。如今，开发者第一次使用到开放的嵌入式应用程序架构，并真切体验到其所带来的诸多好处。借助这些架构，开发者可以自由使用大量的M2M开发工具，例如专为M2M应用设计的作业系统、一系列的大型软件库、功能强大且便于使用的整合式开发环境等，这将迅速加快M2M解决方案的嵌入式软件发展。

　　结合M2M云端管理

　　要成功部署M2M方案，需要可扩展的装置管理，以便客户能够更新韧体和软件应用程序、可配置设备。借助全新云端管理平台，OEM和企业可通过无线方式对部署的数百万台设备进行管理（图1）。

　　

　　图1 智能设备及云端服务概览