網(wǎng)路上關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的討論層出不窮，大家對物聯(lián)網(wǎng)抱持著希望、期待，也有未如預(yù)期的挫折感。物聯(lián)網(wǎng)的整個概念是結(jié)合感測技術(shù)，連網(wǎng)化嵌入式智能，以及云端上的學(xué)習(xí)功能，在日趨多樣化的領(lǐng)域提供各種智能化的服務(wù)。

這樣的連網(wǎng)化嵌入式智能已融入到人們生活的各個層面。個人層面，裝置或設(shè)備能進行更深入的分析；而在產(chǎn)業(yè)層面，發(fā)展出更智慧化的控制與自動化；最后在社會層面–不光是更聰明的城市與建筑，還包括自主運行的資料搜集，匯集更有關(guān)連性的訊息，從中判斷出趨勢，借此發(fā)揮效率讓生活更美好。

以ARM為例，現(xiàn)今的物聯(lián)網(wǎng)幾乎都是在該公司研發(fā)的架構(gòu)上運行。去年ARM授權(quán)晶片出貨量超過150億顆，從感測器一路涵蓋到伺服器等各個層面。物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)驗要跨入下一波轉(zhuǎn)型，業(yè)界除了需要更好的效率與更高的安全性，還必須能擴充供應(yīng)鏈的每個層面，從裝置、軟體一直到服務(wù)。

圖一 : 2015年采用ARM技術(shù)的晶片出貨量累積150億顆，從感測器一路覆蓋到伺服器。

從晶片一路到云端 全面防護物聯(lián)網(wǎng)

ARM的全新物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能無縫搭配運行，讓客戶快速部署各種物聯(lián)網(wǎng)解決方案與服務(wù)。這對各種受限制的環(huán)境尤其重要，部署的腳步通常早于智慧手機連至網(wǎng)路的進程。

圖二 : 泛用型32位元MCU處理器成為保護各種嵌入式應(yīng)用的首選。

圖三 : 專為小型化省電物聯(lián)網(wǎng)與嵌入式產(chǎn)品量身設(shè)計。

全球前十大微控制器供應(yīng)商大多數(shù)都取得授權(quán)，加上全球第一的嵌入式產(chǎn)業(yè)體系作為后盾，使Cortex-M23與Cortex-M33成為現(xiàn)今微控制器的選擇方案之一。 M23與M33是第一批采用ARMv8-M架構(gòu)的處理器，并將TrustZone安全功能導(dǎo)入最小的嵌入式裝置。 ARMv8-M專屬TrustZone帶來一項標準，讓安全軟體與安全除錯解決方案能輕易部署，進一步擴展Cortex-M產(chǎn)業(yè)體系中安全軟體與工具的版圖。

效率、安全、彈性

Cortex-M33核心將是保護各種嵌入式應(yīng)用的泛用型32位元MCU處理器。其體積比ARM Cortex-A5縮小80%，成為所有支援TrustZone技術(shù)的處理器中最小巧的晶片。它的用途非常多元–單一處理器就能覆蓋各式各樣的功能。它提供可自設(shè)的支援，包含TrustZone、DSP、浮點運算等技術(shù)，支援各種先進音效與連網(wǎng)堆疊。它的新型協(xié)同處理器介面，可用來擴增緊密耦合的客制化處理功能，同時仍保有工具產(chǎn)業(yè)體系的所有利益。

圖四 : 為制造商提供單一化解決方案，能運用在多種市場。

圖五 : 加快啟動并為終端使用者提供即時反應(yīng)的流暢經(jīng)驗。

Cortex-M23體積更小，事實上它比新推出的Cortex-M33還小75%，而且省電性比Cortex-M33高50%，因此運行時更省電，續(xù)航力更久。它專為微型化、超省電的物聯(lián)網(wǎng)與嵌入式產(chǎn)品量身設(shè)計。它將功能性延伸至各種體積最小、功耗最低的裝置，不僅為它們提供安全性，更提升效率、效能、以及擴充性，能在各種限制最嚴苛的情境中進行部署。

針對嵌入式裝置打造的系統(tǒng)IP

圖六 : 本身為ARM標準型低功耗無線IP解決方案家族的一員。

安全需要的不僅是一顆CPU，而是一整個系統(tǒng)解決方案。 CoreLink SIE-200 嵌入式裝置專屬系統(tǒng)IP提供許多IP模塊，這些建構(gòu)在AMBA 5 AHB5介面之上的模塊將TrustZone的安全性延伸至整個系統(tǒng)。可自設(shè)的互連與TrustZone控制器提供一種硬體執(zhí)行的隔離機制，用來分隔安全與非安全應(yīng)用，并支援多種系統(tǒng)架構(gòu)，讓設(shè)計者能針對特定應(yīng)用設(shè)計專屬的方案。

CryptoCell-312進一步強化方案，使其成為全方位防護的安全解決方案，能服務(wù)各式各樣的使用情境，并讓供應(yīng)鏈在各種電力與空間受限的裝置上建立信任關(guān)系。

圖七 : 簡化SoC的設(shè)計與實現(xiàn); 縮短從矽元件到裝置實現(xiàn)的時間。

它不僅補強TrustZone的功能，速度與安全性也比純軟體解決方案高出一個量級，這對于讓這些超低耗電的裝置能減少耗電以及快速開機來說至關(guān)重要。再搭配TrustZone，CryptoCell-312就能建立平臺的安全性，提供包括真隨機數(shù)產(chǎn)生、密鑰管理、安全啟動、以及各種信任根等功能。想進一步了解TrustZone CryptoCell技術(shù)。

無線IP延伸對新Bluetooth 5藍牙傳輸標準以及802.15.4的支援，后者也是ZigBee與Thread兩種快速成長裝置所采用的標準。 Cordio是一款功能完備的解決方案，提供一個從低功耗的射頻電路至軟體堆疊的完整解決方案，能支援多家晶圓代工廠與制程世代。此外這種全新高彈性可自行設(shè)定的架構(gòu)，進一步凸顯作為供電電壓低于一伏特及其在超省電無線傳輸元件的特色。

ARM物聯(lián)網(wǎng)POP IP除了透過實體層IP與參考設(shè)計方案加快物聯(lián)網(wǎng)SoC實現(xiàn)的時間，還提供專業(yè)知識協(xié)助客戶開發(fā)具備最佳化效能與占用最少空間的設(shè)計。設(shè)計團隊能針對處理器、常時啟動子系統(tǒng)、以及系統(tǒng)其余部分，在低漏電與動態(tài)功耗兩項要求之間取得平衡點。

物聯(lián)網(wǎng)POP IP專為搭配采用臺積電40ULP制程的Cortex-M33與CoreLink SSE-200進行設(shè)計，并提供簡單易用的參考設(shè)計方案，不僅解說關(guān)鍵的實體IP，還附有走線設(shè)計建議，協(xié)助優(yōu)化功耗配置。

圖八 : 滿足系統(tǒng)開發(fā)商的一切需求，簡化設(shè)定與建置方面的工作。

結(jié)合上述元素，CoreLink SSE-200嵌入式裝置專屬子系統(tǒng)建構(gòu)出一個完善基礎(chǔ)，讓SoC設(shè)計者能開發(fā)新一代安全型物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。它不僅經(jīng)過測試，還針對Cortex-M33處理器、CoreLink SIE-200、Cordio Bluetooth無線電、TrustZone CryptoCell-312、Artisan物聯(lián)網(wǎng)POP IP，以及mbed作業(yè)系統(tǒng)和Cordio無線電軟體堆疊等元件進行預(yù)先整合。

為確保能在SoC中快速整合子系統(tǒng)，ARM提供一整套描述檔與技術(shù)手冊，簡化設(shè)定與建置的工作。由于CoreLink SSE-200是一款完全驗證的IP，因此不需花費時間驗證其內(nèi)部行為；設(shè)計者能專注于設(shè)計工作，為其應(yīng)用加入真正的價值。

擴充連網(wǎng)部署 裝置管理的難題

隨著物聯(lián)網(wǎng)計畫進一步擴充，物聯(lián)網(wǎng)業(yè)者多達86%認為裝置管理，像是產(chǎn)品生命周期的各個階段執(zhí)行偵測、連結(jié)、供裝、以及運行等作業(yè)，將會是成功推展的一項關(guān)鍵障礙。 ARM熟悉終端裝置與嵌入式產(chǎn)業(yè)體系，使其占據(jù)獨特優(yōu)勢有能力克服這方面的難題。

在極為成功ARM mbed物聯(lián)網(wǎng)裝置平臺的基礎(chǔ)上開發(fā)而成的mbed Cloud帶來裝置端的云端環(huán)境，本身獨立于各種分析功能之外，并能在任何資料云端中安全地管理任何裝置。

mbed Cloud內(nèi)含多個套件，讓開發(fā)者更容易克服挑戰(zhàn)，為裝置提供安全連網(wǎng)、供裝、以及更新服務(wù)，而且端至端全面防護

mbed Cloud:支援任何裝置、任何云端，每個月作業(yè)系統(tǒng)編譯次數(shù)超過100萬，全球20萬個開發(fā)者組成的mbed Cloud社群讓企業(yè)能夠:

?連結(jié)各家廠商的元件，不受IP連結(jié)技術(shù)種類的限制。基于標準化方案，除了實作CoAP LWM2M+ (plus)協(xié)定，還提供許多額外的最佳化，為網(wǎng)路中的裝置提供高效率的快取功能

?在裝置端生命周期的各個階段，讓系統(tǒng)能辨識與信任裝置

?協(xié)調(diào)聯(lián)系受信任的各方與裝置，讓他們能存取感測器的資料

?簡化裝置軟體更新的流程，透過網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)(mesh network)或星狀拓撲網(wǎng)路(star network)下載韌體資料

?確保這樣的更新作業(yè)不會出錯(fail-safe)而且省電

裝置端的各項功能透過mbed OS 5進行強化提升，這個專為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計的新平臺作業(yè)系統(tǒng)讓開發(fā)者的生產(chǎn)力提高10倍。全球各地的用戶每個月編譯次數(shù)累積超過100萬，構(gòu)建出成員多達20萬的開發(fā)者社群。

釋放物聯(lián)網(wǎng)的潛能

圖九 : 第一款A(yù)RM安全裝置管理服務(wù)，以SaaS模式提供給用戶。

ARM的物聯(lián)網(wǎng)方案讓新創(chuàng)公司、OEM廠商、服務(wù)供應(yīng)商、甚至經(jīng)驗豐富的矽元件廠商得到一個最佳化的安全起點，借以降低風(fēng)險并加快產(chǎn)品上市時程。 mbed Cloud帶來一個同樣重要的元件服務(wù)平臺，讓廠商藉由這個平臺提供各種加值物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

正如同TrustZone透過標準API提升安全性，并藉由API來簡化與擴大安全機制的應(yīng)用層面，TrustZone也為ARMv8-M與mbed Cloud提供平臺，協(xié)助業(yè)者擴充解決方案與服務(wù)，從而實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展愿景。