ARM & M2M - tout ce que vous devez savoir

Vous avez probablement entendu parler du terme "Internet des objets" ou IdO. Cependant, vous ne pouvez pas avoir entendu parler de M2M, ou Machine to Machine. Les deux domaines sont étroitement liés. Si l'IdO est l'idée générale, le paradigme, puis M2M est la plomberie, la colle qui tient tout cela ensemble. ARM est probablement déjà le premier fournisseur mondial de modèles de microcontrôleurs pour l'IdO, et il est ces mêmes microcontrôleurs qui exécutent les services M2M nécessaire à la vision IdO devienne une réalité.

Alors qu'est-ce M2M signifie? À un certain niveau, il est ce qu'il dit qu'il est un moyen pour une machine à parler avec une autre machine. Toutefois, dans ce contexte, il signifie la façon dont un appareil connecté (une «chose» dans l '«Internet des objets») parle avec un serveur pour envoyer des informations qu'elle a recueillies. Il comprend également comment cette «chose» est géré.

M2M est pas nouveau dans le sens que nous sommes tous habitués à un dispositif de parler à un autre appareil. Les transferts de fichiers via Bluetooth, les mises à jour d'applications plus de Wi-Fi, même les e-mails sont des exemples de la façon dont une machine à l'autre des pourparlers pour réaliser une tâche. Cependant, la chose de spécial au sujet M2M en termes de IdO est que ces appareils connectés a) avoir une utilisation de faible puissance, b) ne sont pas toujours "on", et c) sont limités en termes de ressources (par exemple, la puissance de traitement, la mémoire, et ainsi de suite).

Demain, un nouveau type de dispositif IdO pourrait être inventé, celui qui avait été envisagé auparavant pas.

Il ya aussi quelques autres aspects intéressants de dispositifs IdO connectés. Tout d'abord, ils proviennent d'un grand nombre de fournisseurs différents. Deuxièmement, ils ont tous des propriétés différentes, dont certaines sont des dispositifs de niveau de consommation, d'autres sont des dispositifs industriels tels que ceux utilisés dans le réseau électrique. Le rôle et la fonction d'un smartwatch est tout à fait différente de celle d'un nœud de capteur dans une ville intelligente. Troisièmement, ils ont pas tous encore été inventés. Demain, un nouveau type de dispositif IdO pourrait être inventé, celui qui avait été envisagé auparavant pas. Toute l'infrastructure M2M qui existe aujourd'hui doit être capable de supporter les appareils connectés de demain.

Le rôle de l'ARM dans IdO et M2M est double. Premièrement, comme je l'ai mentionné plus tôt, ARM est probablement déjà le premier fournisseur mondial de modèles de microcontrôleurs pour l'IdO. Deuxièmement, ARM est un fournisseur de logiciel qui fonctionne sur ces microcontrôleurs.

Matériel

Je ne vais pas passer trop de temps à discuter de l'offre de matériel de dépendance pour l'IdO et M2M, comme Robert de Triggs Autorité Android a déjà écrit un excellent aperçu de Le rôle de l'ARM dans l'Internet des objets. En un mot, ARM dispose d'une gamme de modèles de microcontrôleurs connus comme la gamme Cortex-M. Ce sont des processeurs à faible consommation d'énergie ultra qui utilisent un sous-ensemble de l'instruction 32 bits jeu de bras qui tourne sur votre smartphone ou tablette. En fait, un programme compilé pour un processeur Cortex-M est en réalité binaire compatible avec les processeurs utilisant Cortex-A de conception ARM (ie le Cortex-A15, etc.)

L'essentiel sur la gamme ARM de dispositifs de microcontrôleur est qu'ils ont déjà la connectivité nécessaire. Appareils avec Cortex-M microcontrôleurs peuvent déjà se connecter à l '"Internet" en utilisant Ethernet, Wi-Fi, Bluetooth et NFC. Un rapide coup d'oeil à la gamme de cartes de développement disponibles avec compatibilité MBED sera presque vous laisser étourdi en termes de les options de connectivité prises en charge.

En Septembre ARM a publié les détails d'une nouvelle conception de microcontrôleur, le Cortex-M7. Offrant le double du calcul et de traitement numérique du signal (DSP) la capacité sur le reste de la famille Cortex-M, le nouveau contrôleur est destiné aux appareils connectés, et les maisons intelligentes et les usines. Ou en d'autres termes, pour l'internet des objets.

Logiciel

Donc, ARM a clairement le côté matériel de l'Internet des Objets et M2M couverts. Cependant matériel sans le logiciel est inutile. Vous pouvez avoir le meilleur microprocesseur, plus rapide et plus efficace ou d'un microcontrôleur, mais si vous ne possédez pas de logiciel, alors il est juste un morceau de silicium. ARM travaillent à fournir le logiciel pour les communications M2M dans trois domaines distincts: les outils, normes et OS mbed.

ARM maintient la chaîne d'outils gratuite qui va compiler pour les processeurs ARM, y compris la famille de processeurs Cortex-M.

Les outils sont les compilateurs et environnements de développement nécessaires pour écrire des logiciels. Sans ces programmes, même les plus élémentaires ne peuvent pas être faites pour la série Cortex-M, sans parler de tous les logiciels de M2M. Comme on peut s'y attendre, ARM possède un riche écosystème logiciel. Il ya deux suites commerciales de développement disponibles: ARM DS-5 Development Studio - une suite de bout-en-bout d'outils pour C / C développement embarqué ++ de logiciel sur un processeur ARM, et Keil MDK Version 5 - un environnement complet de développement logiciel pour une large gamme de ARM, Cortex-M, et des dispositifs de microcontrôleurs basés Cortex-R. Cependant, il ya aussi une chaîne d'outils du compilateur libre basé sur gcc. ARM maintient la chaîne d'outils gratuite qui va compiler pour les processeurs ARM, y compris la famille de processeurs Cortex-M.

Cependant ARM ne s'y arrête pas. Plus tôt cette année au ARM Techcon, ARM a annoncé un nouveau système d'exploitation dont il espère deviendra la fondation qui permet l'innovation répandue dans l'internet des objets (IdO) espace. Appelé OS mbed, il est conçu pour les appareils IdO et comprend les fonctionnalités de connectivité, de sécurité et de gestion de dispositif requis dans chaque dispositif IdO.

ARM a également annoncé les détails d'un produit serveur qui compliments OS mbed et permet aux fournisseurs de services de créer des applications back-end pour transformer toutes les données en provenance de dispositifs IdO en informations utiles. mbed Device Server est analogue à un serveur Web qui accepte les connexions à partir de téléphones portables ou les navigateurs Web, mais le périphérique mbed Server gère les connexions à partir d'Internet de dispositifs Things.

Inhérente à OS mbed aura différents types de M2M. Le diagramme ci-dessus montre quatre protocoles importants pour M2M: CoAP, HTTP, MQTT, LWM2M. Le deuxième de ceux, HTTP, est déjà bien établie et est largement utilisé par les différents protocoles M2M.

Le protocole d'application Constrained (CoAP) est un protocole de transfert de bande spécialisée pour une utilisation avec de l'internet des objets. Le protocole est conçu pour une utilisation dans les applications M2M, comme l'énergie intelligente et l'automatisation du bâtiment. CoAP utilise des URL avec des méthodes HTTP comme GET, PUT, POST ou DELETE. Cela signifie que l'obtention d'une valeur provenant d'un capteur est pas très différente de l'obtention d'une valeur intermédiaire d'une API Web.

MQTT est un protocole de publication / abonnement. L'idée est que le client se connecte à un serveur (connu sous le nom du courtier) et souscrit aux sujets. Les clients se connectent également au courtier et de publier des messages aux sujets. Depuis plusieurs clients peuvent souscrire au même sujet, il est un moyen simple de diffuser des informations, une interface commune pour tout connecter. Par exemple, différents capteurs dans votre maison pourraient envoyer des mises à jour au courtier à propos de ce qui se passe dans votre maison. Est le téléviseur? Quelle est la température actuelle dans la cuisine, et ainsi de suite. Un courtier recueille que les renseignements et les stocke. De votre smartphone une application Android peut également vous abonner à la même courtier et recevoir les mises à jour de statut. En conséquence, l'application Android peut afficher l'état actuel de tous les différents capteurs dans votre maison. L'application n'a pas besoin d'être connecté en permanence que le courtier agit comme le moyeu central. De même, les capteurs ont seulement besoin d'envoyer des messages de mise à jour au courtier en cas de besoin ou à base d'un intervalle de temps.

Dispositifs IdO devront allumé, configuré, maintenu, mis à jour avec le nouveau firmware, redémarré, et récupéré des conditions d'erreur.

Alors que CoAP et MQTT portent principalement sur l'envoi et la réception de données, il est plus à un dispositif IdO que juste obtenir les dernières données du capteur. À un moment ou un autre, des dispositifs IdO devront effectuer d'autres tâches d'administration du système. Ils devront être allumés, configuré, provisionné pour les services, entretenu, mis à jour avec un nouveau firmware, redémarré, récupéré des conditions d'erreur, et finalement enlevé leurs réseaux à la fin de leur durée de vie. Pour les appareils de consommation beaucoup cela est simple, mais pour un capteur à distance au sommet d'une colline, la capacité de faire ces choses à distance et en toute sécurité est essentielle. Il est à ce besoin pour la gestion de périphérique qui LWM2M plaqués.

Et cela nous amène à la troisième zone où ARM joue un rôle clé dans le M2M, normes. Depuis microcontrôleurs conçus par ARM seront probablement utilisés dans la majorité des dispositifs IdO, il est logique pour ARM à jouer un rôle de premier plan dans l'élaboration du logiciel et des protocoles pour les communications M2M. Par exemple Zach Shelby, directeur d'ARM de la technologie pour l'Internet des objets, est un contributeur clé à l'IETF pour les normes de l'IdO par des contributions en CoAP, LWM2M, 6LoWPAN, le routage, les services Web et les normes liées à la sécurité. Zach est connu comme un pionnier dans l'utilisation de la propriété intellectuelle et de la technologie Web dans les réseaux de faible puissance avec 6LoWPAN et CoAP élaboration des normes, et est co-auteur du livre "6LoWPAN: L'Internet sans fil embarqué".

Conclusion

La révolution IdO et M2M a déjà commencé et ARM est établissant les principaux éléments pour le faire fonctionner. Non seulement at-il une gamme de microcontrôleurs énergétiques efficaces, il fournit les outils nécessaires pour écrire IdO et M2M logiciel. Il est également construit un système d'exploitation spécialement conçu pour les communications M2M, et joue un rôle clé dans le développement de la prochaine génération de normes pour l'Internet des objets.