Chris A. Ciufo,嵌入式系统工程部门主编
Mark Woods 在 ARM 有一个特别的职位,反映了他独特的综合技能。 他是一名“应用架构师和创客”,听上去这是我们中许多人都想从事的一份工作。 有何乐趣呢? 他会参加创客嘉年华和其他活动,鼓励爱好者、学生和专业人士进行创造。 当然,要用到 ARM 技术。
- Chris A. (C2) Ciufo,主编。 Chris A. Ciufo:ARM 对创客的定义是什么?你在 ARM 的使命又是什么?
Mark Woods,应用架构师和创客
Mark Woods:问得好。 我的部分职责实际上是宣传 ARM 技术,向寻找新应用的人传授知识。 我们试着影响初创企业和专业创客,让他们了解 ARM 的技术。 如果我们可以影响这些人,或者至少向他们介绍 ARM 技术,我们就能确保他们知道进行创造的多种可能和丰富选择,这真的很棒。 那正是我的职责所在。
我与人才孵化器合作;有时也会去接触举办编程马拉松活动的大学,参加诸如此类的活动。 创造者或许是业余爱好者,可能曾经使用过 Arduino 或 Raspberry Pi 等技术。 或者,也许他们只是兴趣浓厚。如果他们要在其产品中使用数字技术,我们希望它来自 ARM。
C2:创造者真的只是爱好者,和他们在哪里就职无关?
Mark:趋势真的是这样,不过许多创新也来自大学、编程马拉松和其他来源。 但无论如何,我们都要努力确保大家知道他们可以利用的技术。 所以,换句话说,创造者是那些从爱好者角度开始发明创造的人 — 可能会在大学里。
然而,也许他们发明或“创造”的东西在朋友之间流行起来,他们就开始尝试创业,变为一家小型企业。 我们见过类似的情况。 我想到了位于伯克利的 Dash Robotics,那是一家让人印象深刻的小型初创企业。 在我看来,这些创造者自然会寻找良好的技术团队。 我们通过 Arduino、Raspberry Pi 和 BeagleBone 取得了不错的成功。 许多这样的产品自然而然地找到了自己的出路,比如 3D 打印机、数控机械和无人机等等。 我们千方百计地向人们展示各种可能。 我们希望影响到那些骨子里喜欢创造的人,给予他们许许多多的选择,因为不夸张地说,市面上有成千上万种基于 ARM 的设备。 随着他们的成长进步,他们变为我们口中的“专业创造者”,这时他们似乎要创办一家企业了。
C2:ARM 通过哪些举措来影响创造者呢?
Mark:公司已经有了一些项目,包括竞赛等。 我们有 UNICEF 挑战赛,有与 Keil® [ARM 提供的工具] 相关的竞赛,以及公司不同部门举办的对外活动。 只要有可能,我们都会努力寻找使用相关技术的公司,为他们提供平台:我们努力接触一些“小人物”,为他们提供一些 [媒体] 曝光和网上宣传的机会。 随着他们开始学习,具备能力,并且转变为小企业时,他们自然倾向于利用 ARM 设备路线图继续开发。
能够在技术方面教导他们,并且扮演“媒人”的角色,这非常好。ARM 实际上是站在其他设备身后的品牌或技术,所以的确要扮演我们芯片合作伙伴的媒人。 这在于教导人们,为他们展示方案选择。 当我们有精力与个别公司合作时,那将是很不错的机会,我们将帮助他们找到最适合其应用的技术。
C2:能否举一个使用案例的例子?介绍一家 ARM 最近发现的公司,说说他们在做些什么。
Mark:我会给你两个例子。
首先,我给你一个非常宽泛的例子。有这么一家称为 Synthetos 的公司。这家公司制造运动控制器,过去用的是 Arduino。 貌似我第一次遇到这家公司的人是在 2014 年圣马特奥市举办的创客嘉年华上。 他们用尽了 [其平台上的] 动态余量,希望获得能力更强的平台。 实际上,我们认为他们现在也有此需求。 在就他们的可行方案以及不可行方案进行了一些探讨之后,我们都认为,Cortex®-M3 微控制器或许是他们最佳的目标选择。 大约两年的时间里,他们利用 Cortex-M3 进行开发,在 3D 打印机、激光切割机、数控机械及类似设备上取得了不错的成绩。
所以,现在他们希望拓展,研究 [ARM] 路线图,他们会思量:Cortex-M4 或 Cortex-M7 或许可行。 我觉得,我们帮他们找到了技术上的完美伴侣,也为他们提供路线图,从而制造出功能更强的运动控制器。 而这些只是我们创造的最高性能微控制器中的一部分。 我与他们的相识基本上源于创客嘉年华;我最近与他们的碰面是在纽约创客嘉年华 [2015 年 9 月] 上,了解到他们目前的近况。
C2:ARM 为 Synthetos 提供的具体帮助是什么?
Mark:我们能做的一件好事是在适当时赠送样品。 我们有来自芯片合作伙伴的主板,所以早期我能向他们赠送我们合作伙伴提供的开发板。 除此之外,还告诉他们可以获得的一些免费 DSP 代码,以及来自 ARM 的 GNU 工具等基于 GCC 的工具,诸如此类。 今年的 [纽约] 博览会上我没能这么做,但我会给他们寄一块合作伙伴提供的 Cortex-M7 主板。
C2:你前面说有两个例子。 另一个是什么?
Mark:我可以介绍一个通用使用案例。 我们发现无人机、UAV 和四轴飞行器等引起了广泛的关注。 而且,我们发现大家通常都使用过 Arduino AVR 微控制器。 当需要更高性能和更多控制时,他们转向 Cortex-M3。 我曾与一家非常大的无人机制造商谈过,他们一直基于 M3 和 M4 开发产品,现在正准备转向 Cortex-M7。 时机适当时,我们会扮演媒人的角色,不一定是为他们提供实际的主板,而是让他们知道,性能更高一筹的设备能够真正帮助他们实现重大改变,虽说是老生常谈了,但这确实能提高其无人机的性能。
C2:你提到了九月份的纽约创客嘉年华。 有什么精彩发现?
Mark:我们确实看到人们围绕无人机进行了大量的工作;无人机现在非常热门。 除了高性能外,无人机可利用的功能并非都为最终用户所熟知。 有些无人机可以执行类似边缘检测 [针对影像] 或发现障碍或特定物体这样的任务。
我们当然也发现许多人对 3D 打印机和数控机械感兴趣。 还有激光切割机。 有一家名为 Glowforge 的公司在募集资金。 该公司在创客嘉年华上发起了一场活动,两天内获得了高达 300 万美元的资金。 Glowforge 制造价格在 2,000 美元以下、相对实惠的激光打印机。 所以我认为,这些潮流必定让人振奋。 对于像我这样可能负担不起高端激光打印机的人而言,这些亲民的技术实在太好了。
许多这样的产品多年来均基于标准的 ARM 主板,如 Raspberry Pi 和 BeagleBone 等。 令人眼前一亮的是,有不少公司和个人在使用 Raspberry Pi II。 这是装备了 Cortex-A7 的新型 Raspberry Pi,一件只有移动 [市场] 规模经济才能真正造就的产品。 你现在可看到价格仅为 35 美元、性能却很高的计算机。 人们将它用于物联网,使计算落实于节点而不是云端。 Raspberry Pi II 为你提供的产品,外表看似微控制器,却能堆叠且提供必要的性能,让你能在接近于节点位置完成视频分析等事务。
我们看到了基于 Windows 的产品,即便是微软,他们展示的也基本上都基于 Raspberry Pi,这真的是一个很棒的平台。 我还观看了一家名为 Wolfram 的公司所做的演示,这家公司为许多人工智能 [AI] 工作提供支持,他们演示的产品也使用 Raspberry Pi 作为其计算机。 你可以通过成本很低的硬件,制造出基于物联网的优秀 AI 设备。 真是处处都有 Raspberry Pi II 的身影。
此外,高级创客们关注的另一项新兴技术是自主机器人。 你可能记得,某一次大会中机器人服务员将物品送到了你的房间。 如果要切实可行的送货无人机,你需要远远超出微控制器的计算能力:它必须能够应付许多变量,如姿态和高度,等等。
C2:除了你刚才提到的外,还有什么新颖的创造者平台?
Mark:还有一个平台更令人印象深刻,那是来自艾睿电子的高通 DragonBoards。 它呈现的是性能极高、信用卡大小的计算机,成本为 75 美元。 此主板的 SoC 或许是过去 18-24 月一些相当高端的移动产品的基础。 它如此快速地能为创客所用,真是难以置信,而且我觉得它将用于物联网节点的极高性能计算。 如果你需要视频分析,并且不希望将视频发回到云端处理,那就得需要本地计算。 假设你要能够拍摄照片或影像,了解发生的情况,并对其场景进行分析, Raspberry Pi II 或高通主板,或来自 ARM 的任何高端 Cortex-A 主板将非常适合。 高通主板最终出现在完成高级“寻路”和搜索等事务的许多机器人平台之中,以及在无人机中与微控制器协作执行异构计算。
C2:我们来展望一下。 你是否认为老人将开始对创造者项目进行实验? 但说真的… 你认为接下来几年中我们会看到些什么?
Mark:我们会看到更多微型化,我们会看到人们以史无前例的方式运用计算机。 我们将看到集成度更高的模块。 有不少公司将视频、微控制器和传感器集成到差不多是纽扣电池大小的产品中。 要知道,能够探测老人摔倒或监测其一般身体行为的可穿戴设备,这可是我喜欢的想法。
以 ARM 的 mbed™ OS 为例,我觉得人们将能够针对自己的用途制作原型和制造物件,他们将能够定制产品,而不仅仅是喂猫器。
重要的是,过去不是创造者的人现在也在进行个性化和创造,而不仅仅是机械或电气工程师。 人们现在能够利用到许多技术,在过去使用这些技术开发可能代价昂贵,并且非常困难、费时费力。
C2:ARM 的声誉建立于低功耗基础上。 这对创造者运动有什么影响?
Mark:我有一个愿望,希望我们能够看到更多基本不用电池的例子。 这有些遥远,但我们已经开始发现基本上可以采集能源的首批产品。 所以,我个人的一个愿望是技术至善。 我说的是,不必使用电池的产品,能够为我们的环境带来改变的产品。 创造者社区或许就是这种产品的摇篮。 不过,那是个人的愿望。
就 ARM 而言,便是位列极少数几家公司,能够帮助创建能源采集微控制器以用于不需要电池的产品。 思考一下超越现状的使用案例。 让某样产品能够自主运行,而不必考虑能源的再补给,或者有智能微尘可以使用的想法 — 借用一个很热门的示例 — 而这样的想法由来已久。 但是,技术可以提供帮助。 我很期待看到它究竟走向何方。 过几年后,勇于冒险的青少年或许能够造出我们只敢想象的产品。
C2:在帮助实现低电池或无电池能源采集应用方面,为什么说 ARM 具有独特的地位?
Mark:我们在低功耗或功率优化设计上有着很不错的传统和历史。 这促使 ARM 去实现移动设备中更具挑战的设计。 不过,市场几乎还没有注意到,我们已在整个路线图中对微控制器进行了全方位的拓展。 对于微控制器,我们已经有一些最小的高性能 32 位 RISC 机器,其性能可显著超越 8 位微控制器。 我们有能力利用你可以获取的能量 [通过能源采集] 执行更多的事务,我们也能够以非常低的频率运行设备。 或者,可以在能量充裕时快速运行它们。
我们有非常高效的架构,可以在极低的功率水平上运行,这有助于我们的产品被运用到可穿戴设备中,也必定能帮助我们的产品运用到传感器和极简设备等物联网设备中。 去年,我们合作伙伴在嵌入式应用中的设备出货量达到了 40 亿,而总计售出的 ARM 设备数量达到了 120 亿。 我们已开始看到有人率先将 ARM 设备实施到几乎零电能的产品。 那确实令人激动。
你问过我关于 MEMS 传感器集成到 ARM 内核的问题。 或许不是由 ARM 来实现,而是通过我们的一家互联能源获取设备合作伙伴来实现。 有人最近和我分享了一个超棒的示例,它是一种胰岛素笔,或者说一种配有微控制器和蓝牙无线电的笔式注射器。这种笔可以分配测好的剂量,并且无线传输元数据。 但是,最妙的地方是,该设备的供电完全来自于拔出注射器盖帽这个动作。
这让我大为惊叹!激发了我对未来的无限憧憬。