從連網能力探討智慧型電子裝置開發新趨勢
在倫敦的「未來世界研討會」(Future World Symposium)中，微軟Windows Embedded事業群的首席軟體架構師Mike Hall專題發表「啟動連網新紀元」，探討智慧型連網裝置與使用者體驗議題。

本文鎖定在裝置連網開發的部分，但連網能力只是開發智慧型電子連網裝置中的一環，更深入則還有軟體趨勢、使用體驗，以及雲端運算架構，未來將進一步討論。

提到連網，我們得先坐上時光機器，回溯電腦運算與連網發展的源頭，Andrew Coates在部落格文章「站在巨人的肩膀上」(Standing on the shoulders of giants)中，把軟體進化比喻為從遠古到現今的自來水系統演進，也從許多面向反映大型電腦運算邁入智慧型連網裝置的轉變。

從大型電腦到小型裝置

在50年前，最頂尖的運算技術是大型電腦，少數想使用電腦的人得到固定地點，拿著打孔卡排隊使用有限的電腦資源。迷你電腦(minicomputer)也跟大型電腦類似，雖然讓更多人可以使用電腦，但是這些電腦仍裝設在固定地點，並僅能提供有限的網路連線能力。

到了80年代，拜桌上型電腦發明之賜，讓電腦運算開始正式普及，但其連網能力仍受限於企業空間或是有限制的撥接方式。直至90年代，人們才真正開始廣泛與電腦和網路緊密連接。不過仍限制在固定地點，例如在家中或公司才能使用電腦。

在Wi-Fi無線網路、筆記型電腦及小筆電問世後，Wi-Fi將現有LAN架構延伸，讓使用電腦開始不受到地點限制，輕鬆在不同的連網區域間移動(有時需要付費連線)。

過去的電腦運算裝置是人機互動介面的裝置，然而隨著科技的發展，裝置連網已演進到裝置對裝置溝通(或機器對機器，簡稱M2M，Machine-to-Machine)，甚至是使用者、裝置、及雲端，三者間的溝通。

M2M通訊模式大幅提升了運算能力與連網的需求，這裡說的並非一般電腦運算裝置，而是具有特定功能、可隨時隨地進行遠端處理、行動，且能移動作業的行動運算裝置。

連網的挑戰

嵌入式裝置開發人員面臨多種連網模組及作業系統平台的選擇難題。對M2M解決方案的開發人員而言，裝置若要連線至企業或雲端，就會面臨大量開發及整合的挑戰。此外，通常行動電信業者也有各自特定需求及嚴格標準，開發人員必須針對不同地區的需求，量身打造解決方案，並處理後端的整合問題。

另外，客製化開發常導致上市時間延宕，加上電信營運商需要較長時間進行測試與認證程序，以確保裝置在網路上運作正常，造成過去許多OEM廠商和企業用戶往往因為整個程序過於繁複、曠日廢時、成本過高而選擇放棄。

好消息是，在過去幾年來，市場對於連網裝置領域的興趣與需求急遽升高，尤其在4G網路問世後，電信營運商開始將M2M裝置連網商機視為新的利潤成長動能。此外，更多廠商也願意投入這個新商業架構為電信營運商開發解決方案。

M2M裝置的連網商機

M2M服務供應商也投入，建立服務及計費標準來加強管理連網裝置的能力。但還需要更多的努力，才能使連網能力成為開發工具的基礎元件，並以此為基礎充分發揮連網裝置的潛力。

若排除了基礎連網問題，嶄新嵌入式裝置可將資料傳送到雲端，並與其他裝置及雲端主機網路服務互通有無。但就裝置本身的其他議題，如晶片發展趨勢從單核到多核如何撰寫程式碼充分展現運算能力；

另外，軟體趨勢也是開發智慧型連網裝置必須考量的重點，例如，該選擇低階組合語言(assembler)如C/C++或是高階語言。除此之外，如何設計裝置介面(Shell)與應用程式的操作方式，也應該與雲端運算能力一起併入考量。


作者簡介

Mike Hall為微軟Windows Embedded事業群的首席軟體架構師，負責Windows Embedded Compact與Windows Embedded Standard的開發工作。其擁有逾30年的業界資歷，在微軟服務超過15年，早期任職於開發人員支援部門，專注於C/C++、MFC、COM、裝置驅動程式開發、Win32、MASM、Windows CE作業系統開發工作，擔任軟體架構師之前在嵌入式裝置事業群擔任系統工程師。另外也在微軟嵌入式開發個人部落格中發表有關Windows Embeded程式開發的文章。