M2351 應(yīng)用系列｜以 Mbed OS 與 Pelion 物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)為例
M2351 應(yīng)用系列
以 Mbed OS 與 Pelion 物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)為例
首先，簡(jiǎn)單解釋下 Mbed OS
Mbed OS 是由 Arm 公司發(fā)展并公開支持 RTOS (Real-Time Operating System) 特別針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用所開發(fā)。是采用 Apache 2.0 的開源 (Open-Source) 受方式，使用者可以該授權(quán)方式放心地使用這套系統(tǒng)，無論是個(gè)人項(xiàng)目或是商用產(chǎn)品。Mbed 發(fā)展至今，已由最初的 Mbed OS，主要是支持 Arm Cortex-M 系列；進(jìn)而發(fā)展到 Mbed Linux OS，主要是以支持 Cortex-A 系列為主。Mbed OS 主要的特色包含了高度模塊化的硬件功能函式庫、物聯(lián)網(wǎng)裝置安全規(guī)則和豐富的各種有線與無線連網(wǎng)功能免費(fèi)驅(qū)動(dòng)程序，詳細(xì)的產(chǎn)品特性與帶來好處整理如下表：
數(shù)據(jù)源：Arm Mbed 網(wǎng)站，新唐整理
其次，我們來說明什么是 Pelion IoT Platform
Pelion IoT Platform (以下簡(jiǎn)稱Pelion)，也是由 Arm 公司所開發(fā)的一套針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)裝置的管理系統(tǒng)，另有個(gè)名稱叫 Arm Pelion Device Management (以下簡(jiǎn)稱 Pelion DM)，是一個(gè)包含了節(jié)點(diǎn)裝置端到云端的物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)。Pelion DM 針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的建置與管理，其橫跨了以下的幾個(gè)面向與服務(wù)內(nèi)容整理如下圖表：
數(shù)據(jù)源：Arm Mbed 網(wǎng)站，新唐整理
接著我們用幾個(gè)問答題的方式來說明上個(gè)圖表中的一些關(guān)鍵技術(shù) 👇
Mbed OS 和 Pelion DM 是如何串接起來的？
答案是 Pelion Client。節(jié)點(diǎn)裝置里需要有安裝 Mbed OS 與 Pelion Client (Pelion DM Client 的簡(jiǎn)稱)，所以在云端進(jìn)行管理工作的就稱為 Pelion Cloud (Pelion DM Cloud 的簡(jiǎn)稱)。
IP-Connected 和 Non-IP 有什么差別？
IP/Non-IP 最主要是為了區(qū)分軟件通訊協(xié)議的采用，用有線或無線通信方式則不是重點(diǎn)。Pelion Client 目前針對(duì) IP 的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議支持包含了 Wi-Fi、Cellular 與 Ethernet。Non-IP 則是必須經(jīng)過 Gateway 或是專屬的網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)制再經(jīng)由安全協(xié)議連接到 Pelion Cloud。
Pelion DM Cloud 有哪些功能，
各項(xiàng)服務(wù)是免費(fèi)的嗎？
最主要的服務(wù)包含了聯(lián)機(jī)管理、節(jié)點(diǎn)裝置管理與數(shù)據(jù)收集管理三大領(lǐng)域。當(dāng)然這三大主要的功能還有一些細(xì)節(jié)如圖表所敘述，舉例關(guān)于產(chǎn)品的生命周期管理，這在一般的微控制器領(lǐng)域比較不常見，因這注入了產(chǎn)品生命周期管理 (Product Lifecycle Management) 的一些功能，諸如安全識(shí)別作業(yè) (Provisioning)、安全軟件更新等，而上述所有的功能均需由 Pelion Cloud 和 Pelion Client 搭配實(shí)現(xiàn)完成，非 Mbed OS 就能提供，且不是免費(fèi)，必須向 Arm 公司購買服務(wù)授權(quán)。
如何客制化客戶端的應(yīng)用與服務(wù)？
因客戶端的應(yīng)用非包含在標(biāo)準(zhǔn)的 Pelion Cloud 的產(chǎn)品里，Arm 的做法是提供服務(wù)端的應(yīng)用軟件開發(fā)工具包 (SDK)，配合 REST API 協(xié)議來連接到 Pelion Cloud。
Pelion Client 在裝置端的資源需求要多大？
有不同版本嗎？
目前 Arm 在公開的資料上所揭露的版本為 Pelion Client Full Version，需要的 Flash 和 SRAM 的大小約為 Flash: 296KB~392KB；SRAM: 57KB~107KB，依需要放多少 Pelion Cloud 的服務(wù)，實(shí)際的需求可能還是要根據(jù)裝置的設(shè)計(jì)，特別是 SRAM 的大小可能還是會(huì)高于公布數(shù)字。不過 Arm 內(nèi)部為了配合物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)裝置的資源小型化與低成本需求，一直都有跟網(wǎng)頁上公布的 partner 公司有在進(jìn)行 Pelion Client Lite 版本的開發(fā)，客戶可以跟所用的 Mbed Enabled 板子提供商來詢問，而不同版本的 Pelion Client 都是 open-source 的 Apache 2.0 授權(quán)方式，并提供 Pelion Cloud 服務(wù)免費(fèi)測(cè)試，待確定開發(fā)完成確定采用再購買 Pelion Cloud 的云端管理服務(wù)。
Pelion Client 一定要搭配 Mbed OS 嗎？
Pelion Cloud 如何搭配主流云服務(wù)平臺(tái)？
事實(shí)上 Pelion Client 不一定要搭配 Mbed OS，像FreeRTOS 也可以跑 Pelion Client，最主要是要搭配 Pelion Cloud 才能實(shí)現(xiàn) Pelion IoT Platform 諸多功能。至于 Pelion Cloud 提供的服務(wù)則并非等同于云服務(wù)平臺(tái)，例如 AWS、MS Azure…等。所以 Pelion Cloud 所要求的是裝置的管理邏輯，以服務(wù) Arm 的Cortex 內(nèi)核為主的 CPU 裝置，至于云端的基礎(chǔ)建設(shè)提供則不是重點(diǎn)，所以簡(jiǎn)單講客戶可以利用現(xiàn)有的信息架構(gòu)，配合 Arm 公司提供的 SDK 來發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)入口，或是自行規(guī)劃的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，把裝置的聯(lián)機(jī)管理與數(shù)據(jù)的收集交給 Pelion Cloud。
再接著，我們利用以下說明 M2351 的 Maker Board 如何支持 Pelion IoT Platform
新唐公司的 NuMicro M2351 Series 是業(yè)界領(lǐng)先以 Cortex-M23 內(nèi)核通過 Arm PSA Level 1 與 PSA Security Functional API 雙認(rèn)證的微控制器產(chǎn)品，基于 Armv8-M 的架構(gòu)提供了 TrustZone 的程序隔離與諸多跟安全有關(guān)的功能，是搭配 Mbed OS 與 Pelion Client 的最佳微控制器平臺(tái)，而 M2351 開發(fā)評(píng)估版也于近期通過了對(duì)于 FreeRTOS 的支持驗(yàn)證，客戶可以在不同的 RTOS 之間多一項(xiàng)彈性的選擇，以 Arm Pelion 物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)展示物聯(lián)網(wǎng)裝置布署，自由的選擇布建方式通訊協(xié)議、云端及裝置廠商，降低物聯(lián)網(wǎng)裝置管理的復(fù)雜性，實(shí)現(xiàn)安全可靠的物聯(lián)網(wǎng)裝置管理。
編輯：zzy 最后修改時(shí)間：2022-01-07
