在之前的文章—《Amazon推廣AWS IoT的最后一塊拼圖：a：FreeRTOS》中，筆者曾介紹“a：FreeRTOS”是Amazon整體物聯網技術策略的一環，而目前在云端市場上最具份量的業者，除了Amazon的AWS（Amazon Web Services）外，就是Microsoft的Azure與Google的GCP（Google Cloud Platform）或稱Google Cloud，更次則為IBM Cloud。

對于物聯網的前端技術布局，Google早在2015年5月就提出Android Things（更早之前稱為Brillo）為物聯網前端裝置所用的操作系統，Amazon則在2017年11月提出a：FreeRTOS，而Microsoft直到2018年4月才提出相似定位的技術方案，稱為Azure Sphere。

Azure Sphere MT3620 Development Kit

Azure Sphere基本介紹

Azure Sphere是由三部分所構成，一個是微控制器芯片（MCU）、一個是在微控制器芯片上執行的嵌入式操作系統（OS），還有一個是與之對應的云端服務。真正與Android Things、a：FreeRTOS對應抗衡的是Azure Sphere OS。

在這里先說明一點名稱的典故，Microsoft與其云端服務有關的方案多會冠上Azure一詞，例如其物聯網云端服務稱為Azure IoT，其中又包含了Azure IoT Hub、Azure IoT、Azure IoT Edge、Azure IoT Central、Azure IoT Suite等，而去年第二季，Microsoft推出放置于客戶端執行的Azure云單執行環境方案則稱為Azure Stack，以Azure開頭為名的軟件、服務、技術方案有非常多。

Sphere（球體）一詞在信息技術（IT）產業相當常用，一些知名的軟件多以此為名，如IBM的中間件WebSphere，VMware的虛擬化系統軟件vSphere等。（題外話，信息技術產業愛用的另外一個詞是Cube（立方體），多用在硬件上，但不知為何，以Cube為名的硬件產品多半不熱銷，如Steve Jobs（賈柏斯）創立的NeXT所推出的NeXTCube工作站，之后在Apple時期推出的PowerPC G4 Cube桌面計算機也是賣一年就停產，其他如Nintendo（任天堂）的GameCube游樂器、ASUS（華碩）的CUBE with Google TV。）

回歸正題，Microsoft提出的Azure Sphere，與Amazon、Google不同的地方在于強調全層面、全環節的安全性，安全性從MCU芯片的設計開發階段就已經進行要求，然后OS操作系統也是。最后聯機運作時，將數據傳遞到云端的過程標榜安全芯片、安全軟件、安全云端服務。

在具體發展上，Microsoft與聯發科合作，以聯發科的MT3620芯片來發展Azure Sphere MCU，從目前的報導來看，Microsoft有意以自家品牌推廣此芯片，因為芯片外打印Microsoft字樣，但估計為了擴大與加速發展，也會實行與Amazon相同政策，即廣泛對芯片商提供Azure Sphere認證，合乎其安全規范則可使用，或者是授權芯片電路技術供他人量產。

Azure Sphere OS未來發展

至于Azure Sphere OS方面，Microsoft已坦言是以Linux為基礎所修改成，COMPUTEX展上的Azure Sphere方案解說人員表示，未來有可能將Azure Sphere OS的源代碼開放出來，目前仍在封閉階段。

至此有一個疑問：Azure Sphere OS需要多少硬件效能與硬件資源才能執行？目前這方面的信息尚未完整，但以MT3620芯片來推敲，至少需要500MHz Cortex－A7、4MB SRAM系統內存才行。另外，芯片內有個Pluton（冥王星）安全子系統，是另一個獨立系統在運作，該系統有一個Cortex－M4F核心，搭配特有的Pluton引擎，來實現芯片層面的安全性。

微軟的物聯網的生態體系：連網微控制器（MCU）、Linux核心，與Azure Sphere云端服務

芯片內針對I／O部份也使用2個Cortex－M4F核心，在Wi－Fi無線收發方面則再用一個晶心科技（Andes）的N9核心。有趣的是，過去聯發科于2014年針對創客提出的LinkIt Connect 7681，其芯片MT7681的核心就是使用N9，而聯發科也有投資晶心。

以4MB內存來看，Azure Sphere OS正好介于Android Things與a：FreeRTOS間，Android Things官方要求32MB～64MB以上內存，a：FreeRTOS則是16KB～64KB，看來科技大廠對物聯網前端裝置的終極硬件規格形貌，仍在嘗試探索中。

小結

另外，各位可能會好奇Azure Sphere支持的通訊協議，就目前所知，似乎僅支持Wi－Fi一類，然而多數的物聯網操作系統為了加速普及化，多半廣泛支持多種通訊協議，即便是Apple的HomeKit都支援Wi－Fi與藍牙（Bluetooth）兩類。因此，Azure Sphere仍在很前期的發展階段，講究的是三環節的完整串連，各環節的發展都很初步，未來才可能擴展延伸強化。

至于云端服務方面，則是由Microsoft自家的Azure云端服務提供全程加密，另外前述的各類Azure IoT服務與軟件也能與之呼應。其他的支持項目當然也包含Microsoft最知名的程序開發工具Visual Studio。

最后，由于要500MHz Coretex－A7核心、4MB內存，筆者估計，短期內無法使用于電池運作的物聯網裝置上。事實上，現有的Microsoft介紹中，似乎都是暗示電冰箱、洗衣機等有插頭的家電內使用Azure Sphere，或者Microsoft未來會再推行適合電池運作的Azure Sphere方案。

作者：陸向陽

審核編輯：符乾江