ARM之于物联网的作用 - ARM白皮书：物联网的过去、现在和未来

　　ARM 之于物联网

　　物联网较移动互联网系统复杂得多。如果说移动互联网拥有 100 亿个单位，则物联网将包含 1000 亿个单位。如果说 PC 有台式机和笔记本电脑两大类，移动计算有直板、翻盖、滑盖、触屏、智能手机、平板电脑、写字板和变形平板等数十种品类，那么物联网将囊括数以百万计的类别。

　　这将带来海量的选择和多样性—不可能会有 1000 亿台相同的设备。未来将涌现数百万种不同的设备和应用： 您对于医疗传感器的需求肯定不同于对空调的需求；温度传感器也不同于电动马达中的控制器。 所有这些又都与汽车中使用的控制器不同。未来的物联网对于产品的需求千变万化，但它们都将基于 ARM的核心技术。

　　为充分发挥物联网的潜力，多样化至关重要。 ARM 的商业模式基于将核心技术授权给不同的合作伙伴，使他们能够实现差异化并增加价值。使每一种产品类别都对应着多家供应商，可确保竞争，而竞争激励创新和差异化，这充分体现了物联网的多样性本质。

　　拿汽车发动机作比喻的话，ARM 是在设计发动机，而我们的合作伙伴则负责制造汽车。 同一种发动机可在数百种车辆中使用。只要提供十种发动机尺寸选择，制造商就能制造出汽车、推土机、飞机和农场设备。 换句话说，不同的发动机（尺寸从小到大）可以延伸市场触角。 继续这一比喻，为了满足不同的客户群，双门跑车与公交车可能所需的同种发动机，只是尺寸和功能不同。

　　较之今天的移动互联网，为了探索新市场，除了面向不同市场和从小到大的规模扩张能力外，物联网的生态系统还必须更加多样化。在ARM 对其基于合作伙伴关系的商业模式下，促进生态系统创新是一个重要的组成部分。

　　ARM 的合作伙伴在 2012 年销售了 87 亿颗芯片，而嵌入式控制的市场总和为 172 亿颗。 据预测，到 2020 年，该市场将因物联网器件推动而增长到 270 亿颗芯片。 在这些嵌入式控制器中，有许多将应用在物联网产品中。 软件需求的增加对于 ARM 的产品来说是天作之合。 但更重要的是，物联网将连接以前从未使用过电子产品的设备。例如，我新买的浴室秤就是一个物联网家电。 它不仅能够显示我的体重，而且能够将数据保存在云中，所以我可以在手机上看到自己体重的增减趋势线。 人类一直在创造新的可能；密歇根大学的工作成果就是其中之一。其团队创建了一个尺寸不足一立方毫米的完整系统（小到几乎看不到）。 该系统采用 ARM 技术构建，包含处理器、内存、电池和用于提取能源的太阳能电池，具有实现极短程通信的能力。它是最终的物联网组件，可能会促生出无数的应用。

　　这些当今物联网的示例依赖于廉价的小型传感器。它们必须省电，能够依靠电池运作 10 年。 此外，其设计还必须使其能够方便地集成到成本不足 1 美元（可能只有 50 美分）的物件中。 但是，并非所有设备都是依靠电池运作并埋入天花板中的小型微控制器。相反，有些设备将提供更为复杂与智能手机相似的用户界面，或具有本地处理单元以便对数据进行本地分析。

　　物联网可创造更加智能的机遇，因此，它需要搭载和智能传感器、智能手机、智能网络和智能服务器相同的节能技术。这些服务器将造就云计算的崛起，以便对大数据进行分析，并提供智能服务。

　　层和服务

　　请试想这样一个场景：因为您今晚会较晚回家，您在手机网络浏览器上打开安装在楼梯间的家庭自动化服务器的主页，然后打开客厅里的一盏灯。互联网是位于将您与灯泡连接在一起的网络技术之上的一系列层。 互联网提供了一种简洁之美：您可通过同一个网络浏览器找到并控制您的灯泡，而不必知道或在意正在使用的是 WiFi 还是 3G 。网络浏览器不在意是需要一台还是数千台不同的服务器才能通过卫星、电缆或光纤连接到您。 它也不关注旅程的终点是蓝牙还是 Zigbee。 互联网之所以能够正常运作，就是因为协议和服务层掩盖了这些层下的复杂性。

　　虽然控制设备是物联网的一个重要组成部分，但它终究只是一部分。物联网允许任意设备在任意位置加入并将所有设备连接在一起，但困难的是使这项工作对于用户而言能够尽可能得简单、方便、流畅，就像当今网页与设备的交互那样。

　　物联网将需要更多的标准化层，使应用程序能够以可靠的方式只与那些您已授权的服务共享数据。最重要的是，它要像今天的七层 ISO 模型那样，使用户不必了解或关注它的存在。 拓展互联网的规模并使之能够容纳高达 1000 亿台设备是技术行业的责任。 要使这种共享方式能够像今天的互联网一样简便易用和流畅，还有更多工作要做。因此，物联网的关键是如何将所有这些设备连接到同一个网络中、并进行此类小数据的可信共享，以实现大数据服务。 我们所追求的这种无处不在的环境并不仅仅是一个网络的集合，它还是实现服务的云计算和存储，无论是 Facebook 还是医疗保健提供商，都要遵照我的条款共享我的数据，并为我提供更多价值。一旦做到这一点，我们将可创造出许多尚未想象到的商机。

　　展望未来

　　如果家用电器制造商协会的预测正确，到2020年，智能家电市场（即能够监视和控制用电量的家电）的价值将从目前的6.13亿美元增长至349亿美元。此类家电将连接到互联网，并在需要维修或即将更换零件时发送消息给消费者。这种预防性维护可为消费者（当然也包括制造商）节省金钱。此外，这还将在消费者与制造商之间建立某种关系，有利于树立消费者对于该品牌的忠诚度。当然，这可能也有助于提高能源效率。

　　在构成物联网具有嵌入式智能器件的数以百万计的设备中，有许多设备将作为服务的一部分以资助形式交付。我在上文中引用的“谨慎驾驶”汽车保险的例子，或观看体育节目直播所需的有线电视机顶盒就是例子之一。可以提供购买或租用选项，以便让技术得以更新。有一种趋势是“非所有”形式（即“租用”技术）。这可解除投资资金对消费者的钳制，使后者能够尽情享受技术或产品。（类似于广播或电视等技术推广初期采用的租用模式。）

　　我们对于物联网的其他期望是能够提高世界各地的医疗或卫生条件。例如，如果使用智能手机或医疗传感器的 MoboSens 水测试传感器的价格能够降到几美分，也许就能将其推广到第三世界国家/地区。

　　物联网是推动者。它由有想法的人推动。它拥有许多方面。与互联网一样，它不是一个个体。互联网拥有 Facebook、亚马逊、新闻网站、Twitter 和 PirateBay。 互联网不受某个应用或某一市场的支配。 它促进多样化，同样地，物联网也将是多样化的，不同的市场将以不同的速率和在不同的时间接纳它。因为这 1000 亿个传感器的出现，互联网将需要多处理多少数据？ 毫无疑问，数据会增加，据 Computer Science Corporation 预测，到 2020 年，常规数据会增长 10 倍，达到 35ZB （35，000，000，000，000，000，000，000），对于这一点我很认同。

　　ARM 不仅促成了差异化，而且还倡导差异化。 这是快速推动网络和标准发展以实现个体连接所必需的。随着行业的发展成熟，将产生对多样化的需求。

　　文化障碍

　　物联网无处不在这一特性无疑将突出一些文化上的差异。哪些是正面因素，哪些是负面因素，可能取决于您是谁。 例如，拿车内摄像头来说。 很多人可以接受泊车摄像头、车道偏离警告和车道控制系统在感知司机打盹时操纵车辆。 这些均被看作是具有积极意义的安全功能。然而，事实证明，在仪表板上加装摄像头来记录事故发生时的境况在俄罗斯很流行，但在美国却可能因隐私问题而难以普及。 因此，能够推广开来的物联网模型会因不同的消费者、市场、区域等因素而异。

　　结论

　　物联网业已出现，但目前仍侧重于控制领域。 而未来的物联网将是如今的所有设备，乃至我们今天无法设想的设备之间实现的互联及可信数据共享。

　　物联网对不同的人有着不同的意味—本应如此。在 ARM，我们欢迎 SF Park、下水道窨井上的传感器和用于老人医疗保健的传感器所提供的多样性（而不只是局限于健康和活力方面）。 ARM 的处理器、传感器、发射器和无线电器件可通过 WiFi 或蓝牙网络传输数据。 这意味着老年人可尽享独立生活的乐趣，又可在有需要时立即通知亲属。

　　ARM 深知作为物联网基础层的小数据依赖于我们向合作伙伴提供无处不在的低功耗嵌入式智能设备的能力。所有大数据都始于小数据，未来的挑战在于实现数据连接并借助强大生态系统的支持提供切实可行的多样化服务。

　　物联网将呈现多种变化。 唯一可以肯定的是，ARM 将处于物联网的中心。