在機器對機器(M2M)市場中，原始設備製造商(OEM)和軟體開發商通常會利用分立元件，自己建構完整的體系，然而，元件整合趨勢日新月異，在單一晶片上將多個元件整合於一個解決方案的趨勢已盛行於各種技術領域。
這一趨勢目前也正延伸到M2M市場，為其帶來極具吸引力的解決方案，從而替代傳統的開發模式。利用模組上完整的M2M生態體系，OEM能夠減少其解決方案對尺寸和能源的要求，提升安全性和可靠性，降低材料和開發成本並加快解決方案的上市。本文將詳述此一發展過程，並說明包含整合型數據機、應用處理器、記憶體和單一晶片上其他元件的新興多核M2M模組，以及軟體開發商能夠透過預整合多核架構獲得的優勢。
整合衛星導航/行動通訊功能 M2M模組市場需求增溫
在當今市場中開發M2M解決方案時，就智慧電表、工業組件、健康監控應用程式、自動售貨機等方面而言，OEM和軟體開發商通常會自己進行基礎的系統整合。此一方式實踐旨在構建系統架構，其方法是使用用於蜂窩通訊的無線數據機與衛星導航服務的模組，或者是所連設備或傳感器通訊所需的一組介面、記憶體和獨立微控制單元，以控制整個系統架構，管理應用程式。OEM選擇這些技術作為分立組件，然後將其做為解決方案進行整合、測試和驗證，進而設計出M2M產品。
儘管多年來高整合度模組一直被OEM和軟體開發商視為開發解決方案的主要策略，但並不意味著是最佳方法。其最大缺陷在於軟體開發商須投入大量時間和精力去開發基礎的系統整合，而非那些能夠實現最大價值的領域--即工業/汽車/計量/醫療保健應用程式本身。這種基礎的系統整合方法還會產生巨大的開發成本，並拖延產品的上市。
為解決上述問題，新的M2M解決方案應運而生，並提供OEM一套完整的系統架構，包括蜂窩通訊和專用微處理器(MPU)，從而實現在內建多核心處理器的單一模組中，執行相當複雜的M2M應用程式。
M2M模組使用高整合度數據機和應用處理器必然是未來趨勢之一。過去智慧型手機的應用程式處理器和數據機通常是各自獨立開發，並由製造商進行整合。如今，大多數智慧型手機製造商都已使用高整合度的晶片，此一晶片組能夠提供所有的基本計算功能，並讓業者可在此基礎上構建自己的解決方案。
透過簡化蜂窩生態體系和價值鏈，這些整合架構已幫助智慧型手機製造商縮小其產品尺寸，提升產品性能並降低材料成本。現在，隨著市場開始導入多核無線模組，M2M市場也能夠享有同樣的優勢。
降低M2M模組耗電量 共用型處理器仍為市場主流
OEM過去已採用其他方案替代重新整合複雜系統架構的方法。許多OEM已將共用處理器模型納入M2M解決方案之中，使用模組中的電訊處理器做為整個系統的微控制單元。此模型的構建基礎是通訊協議使用的處理器沒有消耗其全部可用資源，且由於這些處理器通常使用最初專為手機設計和優化的晶片，因此它們往往有每秒幾百萬條指令(MIPS)可用作應用程式處理器，進而不再需要獨立的應用程式處理器。
經過業者產品設計時不斷的證明，該模型對特定類型的應用程式非常有效，這些應用程式須進行相對少量的應用程式處理，而對於其他類型的大量處理則不須即時處理、多任務處理和擔保資源。對於這些M2M應用程式而言，共用處理器能夠確保更加緊湊高效的系統、更低的材料成本和更短的開發週期，因為軟體開發商只須關注單一處理器，而非多核心處理器。
舉例來說，司亞樂(Sierra Wireless)利用專為M2M設計的Open AT應用程序框架開創此方法，目前全球已有數百個客戶成功應用於幾百萬台設備上。然而，對於某些類型的應用程式而言，共用處理模型還遠遠不夠，對於需要更專業化的處理資源和即時處理的用戶來說，新興整合多核架構能夠提供理想的解決方案。
目前M2M模組供應商已開發整合多核心處理器的M2M模組。新一代M2M模組整合專用處理器和特定接口於一體，從而為2G、3G和4G的M2M應用程序提供優化架構。透過這些高整合度模組，能夠擴大整合架構的優勢，甚至能適用於要求嚴苛的M2M應用程式。
強化雲端通訊效能 高整合度M2M模組鋒頭健
新一代高整合度多核心M2M模組包括多核心處理器、用於部署和管理的M2M設備，以及便於開發M2M應用程式的嵌入式應用程式框架。OEM能夠充分利用其所選擇的任何或全部元素，開發出差異化產品。多核心模組包含運行M2M應用程式所需的全部組件。例如蜂窩數據機、應用程式的專用單核或多核(如ARM處理器)、記憶體和衛星導航。
新一代M2M多核心模組自身還可連接至雲端，即用於現場管理數百甚至數千個M2M設備的平台。這些整合雲端的功能可滿足OEM用以支持SIM、應用程序數據和M2M設備無線管理的一切需求，並預先將功能封裝在嵌入式應用程序框架中。
採用高整合度M2M模組 OEM大幅縮短產品設計時程
利用模組上完整的M2M生態體系，OEM和軟件開發者能夠發揮諸多優勢。例如OEM無須分別整合處理器接口、記憶體、衛星導航處理器等，OEM透過導入高整合度的M2M模組，將可節省許多產品設計時間，接著投入專用的開發週期，以優化M2M應用程序本身，而非基礎的系統整合。此外，由於使用的元件較少，因此也從而減少開發成本和上市時間。
另外，專用應用程序核心不但具有較高的MIPS，而且能夠改善延遲和即時功能，使OEM能夠開發出更先進的M2M應用程序。高整合度多核心模組的尺寸通常也比傳統系統架構更小，可協助OEM開發出更小、更高效的M2M產品。
另一方面，構建獨立無線數據機和微處理器的解決方案時，軟件開發者須依靠處理器和數據機之間的匯流排。這為企圖盜取數據的攻擊者提供了潛在的入侵點。這一漏洞使此一架構不適合某些應用程序，例如支付終端或計量應用程序，因為這些應用需要通訊協議和程式同時實現在相同的晶片中。
不過，若使用高整合度的模組，將許多功能通通封裝在同一晶片中，就不會讓攻擊者有可乘之機。此外，技術成熟的無線供應商在提供完整的M2M模組時時，可以提高解決方案中所有元件的安全級別。
事實上，共用處理器並不適用於某些應用程序，因為在有需要時，這些程序要求能使用最基本水準的處理器資源。專用核心則意味著該應用程序始終可使用一致的、可預測的處理器資源，因此製造商須視自身產品決定是否採用此一類元件。
此外，由於進行連接和整合的獨立元件更少，共用處理器還可以大幅降低解決方案失敗的可能性。透過提供整合軟、硬體以及深入了解多元化市場中運營商網路的獨特需求後開發的雲端管理功能塊，高整合度多核心解決方案能夠降低設備製造商測試和認證要求，加速產品上市時程。
綜合上述所有優勢，新一代內嵌式模組為要求嚴苛的M2M應用程序提供強大的功能選擇。透過成熟的模組、開放式應用程序框架和雲平台技術，全新的解決方案在帶來新功能和高效率的同時，還能提供成熟精密的M2M軟體工具，而OEM除可降低產品成本外，亦可投入更多時間來開發創新的M2M應用功能。
(本文作者為Sierra Wireless M2M市場行銷與營運副總裁)