ARMのIoT開発ワールドの基礎知識

緊急特集
第
2章
本家 ARM の IoT ワールド入門
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IoT 時代のコンピュータ・テクノロジ・ダイジェスト
ARM の IoT 開発ワールドの
基礎知識
mbed は ARM マイコンの試作などによく使われる
開発プラットフォームです．ここでは，ARM の IoT
開発プラットフォームとしてさまざまな側面を持った
mbed の世界を中心に解説していきます．
ARM マイコン定番開発環境 mbed の
IoT 向けの取り組み
mbed は，ARM 社が提供しているマイコン開発プ
ラットフォームで，IoT 開発向けに進化中です．主に
Cortex-M シリーズのプロセッサ・コアを使用したマ
イコンの開発ボードや開発環境，ライブラリ，クラウ
ド接続サービスなどで構成されています．
mbed は，ARM 社と半導体パートナ企業およびコ
ミュニティによって開発が行われています．mbed 対
応ボードを持っていれば，無償で開発環境を利用する
ことが可能です．
ユーザ登録や開発環境を使用する場合には，特に登
録費用などは発生しません．E-mail アカウントさえあ
れば誰でもユーザ登録が可能です．
mbed 対応ボードは，多種のマイコン（MCU）を搭載
したタイプが各社から安価に提供されており，入手も
容易です．半導体ベンダやボード・ベンダからさまざ
まな仕様・形状のボードが販売されています．定番の
拡張インターフェースである，お手軽マイコン基板
Arduino Uno R3 の拡張シールドが使用可能な形状の
ボードや，ブレッドボードに直接挿入してプロトタイ
ピング開発が行いやすい形状のボードなどがあります．
2016 年 10 月に米国サンタクララで開催された ARM
イベント ARM TechCon や mbed Connect において，
クラウド・サービス mbed Cloud が発表され，IoT デバ
イス側だけではなく，サーバ側のプロビジョニングや
アップデート・サービスを含んだ統合的なソリュー
ションがアナウンスされました．mbed Cloud は，現時
注 1：従来の mbed 2 では，
“mbed”という名称のライブラリが
リンクされていましたが，mbed OS 5 で動作しているプロ
グラムには，
“mbed-os”という名称のライブラリが使われ
ます．
2017 年 2 月号
渡會豊政
点では限定されたパートナのみに提供されています．
ARM の IoT 向け開発環境
「mbed OS 5」
● OS と付いているけど OS だけのことじゃない
2016 年 8 月に開発者向けに mbed OS 5 が正式に発
表され，最初のバージョン 5.1.0 がリリースされまし
た．従来までの mbed 2.0 で提供されていたオンライ
ン・コンパイラやプラットフォーム間で高いポータビ
リティのある各種ライブラリはそのまま使えるように
しつつ，セキュリティやコネクティビティの拡張が行
われました．開発用ツールなども拡充されました．
● 従来の mbed とはほぼほぼ互換性がある
mbed 2.0 は，マイコンの複雑な周辺モジュールや
割り込みなどを高度に隠ぺいしたハードウェア抽象化
レイヤ（Hardware Abstraction Layer：HAL）の API
を提供し，半導体パートナ企業によってこのレイヤ下
のターゲット依存部分の実装が行われています．ま
た，ターゲット・デバイス上で動作するほとんどのソ
フトウェアはオープンソース化され，誰でも利用した
り修正したりすることができます．
プロトタイピング目的の場合は，これらの基本 API
のみで十分だったのですが，セキュリティやコネク
ティビティ機能が必要な IoT デバイスを開発する場合
には，不十分でした．それらのコンポーネントを標準
でサポートするために mbed OS 3 が開発されました．
mbed OS 3 で開発された成果物は，Technology
preview としてリリースされ，さまざまなフィード
バックを反映し，従来までの mbed OS 2 と新しい
mbed OS 3 の新機能を組み合わせて mbed OS 5 がリ
リースされました（図 1）．バージョン番号が 4 でなく
5 なのは，
「2 ＋ 3 ＝ 5」という意味です．
mbed OS 5 で使用している HAL の部分は，mbed
OS 2 と共用したコードベースになっています．API
も共通になっているので，mbed OS 2 用に開発した
ライブラリやアプリケーションを移行することも簡単
です注 1．
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