作者|牧之

編輯|小沐

出品|智哪兒 zhinaer.cn

在缺芯大背景下，OpenCPU技術(shù)的重要性日益增加。作為國(guó)內(nèi)的OpenCPU技術(shù)落地的推動(dòng)者，小匠物聯(lián)在該技術(shù)范疇內(nèi)積累了大量經(jīng)驗(yàn)，幫助眾多智能家電廠家緩解芯片危機(jī)，并帶來(lái)了降本增效的商業(yè)價(jià)值。

最近兩年，OpenCPU技術(shù)引起了物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的高度重視。它可以有效降硬件成本，縮短開(kāi)發(fā)周期，降低產(chǎn)品能耗。更重要的是，在當(dāng)前芯片短缺的背景下，提供有效的解決路徑。

近日，「智哪兒」獨(dú)家專(zhuān)訪了小匠物聯(lián)CTO王文虎，就OpenCPU技術(shù)的原理與應(yīng)用進(jìn)行了探討，為讀者提供參考。

1.
到底是什么是OpenCPU？

首先，OpenCPU是一項(xiàng)軟件技術(shù)應(yīng)用方案，它可以開(kāi)放某個(gè)主控的計(jì)算和存儲(chǔ)能力，為整個(gè)硬件提供運(yùn)算支持。就IoT場(chǎng)景來(lái)說(shuō)，就是釋放通訊模組的資源給硬件的其他功能使用，這樣一來(lái)通訊模組不僅承擔(dān)外部數(shù)據(jù)的收發(fā)，還承擔(dān)本地?cái)?shù)據(jù)的處理。

小匠物聯(lián)CTO王文虎表示：“OpenCPU可以讓多個(gè)主控減少到一個(gè)主控，降低計(jì)算資源的冗余和浪費(fèi)”。這樣一來(lái)，就降低了硬件PCB電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜度和成本。

在典型的IoT硬件中，一般會(huì)存在雙芯架構(gòu)，即一個(gè)主控MCU+一個(gè)通訊模組（藍(lán)牙、Wifi或Zigbee）。這兩組芯片獨(dú)立存在，一個(gè)處理內(nèi)部數(shù)據(jù)，一個(gè)負(fù)責(zé)外部交互。而OpenCPU的理念，就是讓通訊模組兼顧MCU的職責(zé)，讓雙芯變?yōu)閱涡尽?/p>

之所以會(huì)提出這種技術(shù)路徑，是因?yàn)橥ㄓ嵞＝M經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展迭代，已經(jīng)具備相當(dāng)程度的計(jì)算能力。以一個(gè)Wifi模組為例，除了射頻芯片、調(diào)制解調(diào)芯片外，還擁有中央處理器，即CPU（比如Cortex-M系列）。而這個(gè)CPU核心與主控MCU就形成了計(jì)算能力的重疊。

隨著MCU逐步往高位數(shù)發(fā)展，其處理數(shù)據(jù)能力的大大提升，對(duì)于某些較為簡(jiǎn)單的智能產(chǎn)品，單個(gè)MCU如果只負(fù)責(zé)某一項(xiàng)功能，顯然就存在資源浪費(fèi)。這里要說(shuō)明下，所謂的主控MCU，其實(shí)就一種精簡(jiǎn)版的CPU，通訊模組中的CPU放在IoT領(lǐng)域就是MCU。

“通訊模組中的CPU已經(jīng)進(jìn)入32位時(shí)代了，具備很好的計(jì)算能力，可以運(yùn)行操作系統(tǒng)。”王文虎對(duì)「智哪兒」表示。

這意味著，藍(lán)牙、Wifi或者Zigbee等常見(jiàn)的通信模組，其本身就是一個(gè)具備可觀計(jì)算資源的SoC，而且處理器性能完全可以滿足很多智能家電產(chǎn)品的控制需求。在這種前提下，將通信模組的計(jì)算資源開(kāi)放，同步擔(dān)任主控MCU的職責(zé)，可以幫助下游廠家降低開(kāi)發(fā)難度和成本，讓PCB設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單。

2.
OpenCPU有什么優(yōu)勢(shì)？

綜合來(lái)說(shuō)，OpenCPU帶來(lái)的客戶價(jià)值是多方面的。首先，它可以有效降低成本，因?yàn)闊o(wú)需外部處理器以及相關(guān)的存儲(chǔ)和外圍設(shè)備，能節(jié)省硬件采購(gòu)成本。其次，由于硬件復(fù)雜度降低，相應(yīng)的開(kāi)發(fā)和調(diào)試時(shí)間被壓縮，由于不涉及本地通訊協(xié)議，也進(jìn)一步節(jié)省了開(kāi)發(fā)時(shí)間。而后，減少一組MCU，意味著整體更低的能耗，更少的中間資源占用。

這些是OpenCPU最顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。而同時(shí)，運(yùn)用OpenCPU還可以提高PCB的集成度，并帶來(lái)體驗(yàn)更好的OTA升級(jí)。由于模組廠家提供了比較完善的開(kāi)發(fā)框架，也能彌補(bǔ)下游廠商可能存在的研發(fā)短板，提高產(chǎn)品智能化升級(jí)的質(zhì)量，從而提升企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效益。

尤其是對(duì)于智能照明等控制邏輯相對(duì)簡(jiǎn)單的產(chǎn)品，OpenCPU所體現(xiàn)出來(lái)的應(yīng)用價(jià)值非常明顯。以往，下游品牌商需要向多方采購(gòu)芯片，然后研發(fā)PCB和相應(yīng)的固件。OpenCPU思路的提出，可以讓PCB設(shè)計(jì)變得更簡(jiǎn)單，只需要跟一家芯片方（比如模組廠商）對(duì)接即可。

這對(duì)于一些智能單品的廠家來(lái)說(shuō)是非常友好的。諸如智能風(fēng)扇、智能取暖器、電動(dòng)牙刷、智能燈帶等產(chǎn)品，它們實(shí)現(xiàn)智能化的第一步，是通過(guò)通訊模組實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。而這些產(chǎn)品本身的用戶邏輯相對(duì)簡(jiǎn)單，在本地不會(huì)處理太多的數(shù)據(jù)，模組中的CPU完全可以勝任。

這時(shí)候，只采用一個(gè)通訊模組，同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)和處理，就十分具備經(jīng)濟(jì)性。而同時(shí)，OpenCPU支持二次應(yīng)用開(kāi)發(fā)，既降低了下游廠家的開(kāi)發(fā)難度，又確保了一定的功能延展空間。

當(dāng)然，OpenCPU針對(duì)的場(chǎng)景也是存在局限性的。如果品牌廠家預(yù)留的I/O口數(shù)量大于通訊模組能承載的上限，或者已經(jīng)針對(duì)主控MCU做了成熟的開(kāi)發(fā)和配套，就不太適合采用OpenCPU技術(shù)。

盡管如此，OpenCPU的應(yīng)用范圍還是相當(dāng)可觀。對(duì)于電工照明、個(gè)人護(hù)理、環(huán)境健康等類(lèi)目的電器設(shè)備，其智能化主要體現(xiàn)在聯(lián)網(wǎng)和控制上，對(duì)于邏輯運(yùn)算的需求相對(duì)有限，所以采用OpenCPU是非常實(shí)用的開(kāi)發(fā)方案。

另外，由于MCU產(chǎn)業(yè)存在的供需失衡現(xiàn)狀，如何應(yīng)對(duì)價(jià)格浮動(dòng)的沖擊、優(yōu)化PCB設(shè)計(jì)是很多廠家探索的方向。而雙芯變單芯的路徑，毫無(wú)疑問(wèn)解決了這個(gè)問(wèn)題，讓廠家在芯片采購(gòu)方面擁有更好的靈活性，確保了終端產(chǎn)品的出貨量，而不會(huì)出現(xiàn)木桶效應(yīng)。

3.
小匠物聯(lián)在OpenCPU領(lǐng)域的思考

作為智能家電領(lǐng)域的頭部模組供應(yīng)商，小匠物聯(lián)很早就開(kāi)始了OpenCPU技術(shù)的探索，迄今已經(jīng)積累了豐富的開(kāi)發(fā)和落地經(jīng)驗(yàn)，以及相應(yīng)的技術(shù)棧。

OpenCPU不單單是一個(gè)概念，更要落實(shí)成為下游客戶能夠采用的具體工具。在這方面，小匠物聯(lián)將OpenCPU技術(shù)與旗下的QUMI OS和零代碼平臺(tái)有效結(jié)合，形成了一站式的智能化開(kāi)發(fā)方案，大大減輕了客戶的研發(fā)門(mén)檻，讓其更能專(zhuān)注于自身的業(yè)務(wù)邏輯。

“小匠物聯(lián)在OpenCPU方面做了軟件封裝，通過(guò)QUMI開(kāi)發(fā)框架，屏蔽了一些差異化的東西?！蓖跷幕⒈硎?，“這可以讓開(kāi)發(fā)者直接調(diào)用相應(yīng)的接口，即可對(duì)接相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，降低學(xué)習(xí)成本?！?/p>

以往，下游廠家開(kāi)發(fā)好一款智能硬件后，為了切入生態(tài)，需要跟天貓精靈、米家、小京魚(yú)、百度、華為等眾多的物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)一一對(duì)接。而由于每個(gè)平臺(tái)的規(guī)范存在差異，逐個(gè)對(duì)接調(diào)試，很顯然會(huì)拖慢產(chǎn)品的上市時(shí)間，而且不能保證開(kāi)發(fā)質(zhì)量。

小匠物聯(lián)以模組為基礎(chǔ)，在提供OpenCPU技術(shù)方案的同時(shí)，通過(guò)QUMI OS集成各個(gè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，讓客戶可以直接通過(guò)零代碼開(kāi)發(fā)工具在線點(diǎn)選配置和組件，直接生成可燒錄的固件，并支持差分升級(jí)，大大節(jié)省了客戶的開(kāi)發(fā)門(mén)檻和時(shí)間。

可以說(shuō)，只要選擇了小匠物聯(lián)網(wǎng)的通訊模組，客戶產(chǎn)品整體的智能化功能，都可以在一個(gè)平臺(tái)簡(jiǎn)單完成，而且不需要依賴第二個(gè)MCU。真正實(shí)現(xiàn)了智能家電一站式的智能化解決方案。

小結(jié)

OpenCPU作為一項(xiàng)資源共享方案，在通訊模組領(lǐng)域大放異彩。而小匠物聯(lián)基于多年的模組開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，將OpenCPU與豐富的開(kāi)發(fā)框架結(jié)合，為下游客戶帶來(lái)了便利性大、靈活性強(qiáng)、魯棒性高的智能化升級(jí)方案，真正做到了降本增效。

在芯片短缺、原材料上漲，以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的背景下，以O(shè)penCPU理念為核心的模組方案，為智能家電廠家?guī)?lái)了新的生機(jī)。