微控制器的二次开发商业模式

微控产品系统设计二部  张纹硕 部经理

在所有产品都要挂上「智能」两字的这个时代，使得微控制器这个智能的载体在各个领域的运用愈来愈广。举凡智能家电、智能家居、自驾车等等，族繁不及备载，而这些应用都离不开微控制器与其上所运行的软件。

终端产品与特定软件
随着产品的智能化程度加深，运行在微控制器的软件也日趋复杂，需要更多研发时间。可是市场等不了新产品旷日费时的从头开始研发，于是开始有所谓软件商的出现。软件商提供成熟的软件与强大的算法，以提供产品更有价值的功能。举例来说，精确、快速的指纹辨识算法软件，可以说明消费者在电子锁上，有更好的使用体验。但其中，一个好的指纹辨识软件，并不容易在短时间内开发出来，以致于产品的开发商，往往必须寻求软件商的协助，应用其提供的解决方案，以缩短开发时程。这样的产业趋势造就二次开发的商业模式愈发蓬勃，亦即一个产品上，会有两家开发商协力合作：一个提供特定功能的软件、算法；另一个则专注于终端应用产品的开发。
在二次开发的商业模式中，如何在保障软件商权益的同时，又不影响到产品开发商的研发便利性，逐渐成为一个重要课题。若软件商在软件上加了太多限制来保护自己，就会造成产品开发商的窒碍与不便；但若软件商不进行权限设置、任由开发商随意使用，又可能会有损害软件商权益的风险。
新唐科技为了解决这个矛盾，提出了适用于二次开发的微控制器系列。要能够适用于二次开发，必须要在原本的微控制器基础上，嵌入特定的软件，让微控制器与软件完美的组成一个整体、成为一颗具有更高附加价值的微控制器。以应用的角度来说，软件商不再单独提供软件给客户，而是提供已将软件嵌入的微控制器给客户。比起原本的软件，已崁入特定软件的微控制器受到硬件设计的保护，无法被任意复制，能够从根本上杜绝软件被滥用的风险。
要实现这样适用于二次开发的微控制器，有两个关键问题需要克服：首先，它必须跟一般的微控制器一样，容易开发、除错，不因内嵌软件而增加客户开发复杂度；接着，其内嵌的软件，必须像微控制器周边一样，无法进行窜改、复制等恶意行为。
为了克服这两个问题，新唐科技特别导入了 Arm® 的 TrustZone® 技术，并将其实现在M2351 系列微控制器上。利用 TrustZone 技术，M2351系列可以在微控制器内部区隔出「安全区」与「客制区」。其中，「安全区」可用来存放软件商的软件，而「客制区」则开放给协同合作的厂商进行二次开发。二次开发商在客制区除了可以使用 M2351 原有的丰富周边功能外，还可以透过函数库，取得安全区软件提供的服务，开发上跟一般微控制器完全没有差别。另外， M2351还可以针对安全区进行硬件锁定，使得安全区的内容无法被外界读取，也无法进行除错、反组译等行为，确保能够完整的保护安全区内的软件，使其在发挥功能的同时，保障其程序代码与数据不被暴露。
另一边，二次开发商在终端产品开发完成后，可以将整个微控制器进行硬件锁定。锁定后，任何人均无法透过微控制器的除错、刻录或其他功能运行来窃取内嵌软件，包含安全区与客制区的所有数据。

结语
总而言之，软件商开发商若能够利用新唐科技M2351 微控制器内建的 TrustZone 技术，来制造自己的内嵌软件微控制器，将可以从根源上杜绝软件被复制、滥用的风险。因为这时，软件商贩卖的就不再是一份份的软件复制，而是转而销售一颗颗实体的内嵌软件微控制器。

二次开发微控制器示意图