具備開放/客製化特色　MBIM增進M2M應用互通性

傳統的M2M應用開發都是基於AT(Attention)指令集，但是隨著產業的發展日益蓬勃，愈來愈多新的應用程式開發介面(API)也相繼問世，例如高通Gobi QCMB-API(Qualcomm Gobi Connection Management API)和基於MBIM(Mobile Broadband Interface Model)協議的API。以下將介紹各種M2M API的基本架構，並著重探討新興的高通Gobi QCMB-API和基於MBIM協議的API。

AT指令集缺乏設備互通性

AT指令集是從終端設備(Terminal Equipment, TE)或資料終端設備(Data Terminal Equipment, DTE)向終端適配器(Terminal Adapter, TA)或資料電路終端設備(Data Circuit Terminal Equipment, DCE)發送的。AT指令可分為標準AT指令和廠商自訂AT指令兩種，使用者可透過一系列的AT指令進行呼叫、短訊、電話本、資料業務和傳真等方面的控制。

不過，AT指令集具有明顯的局限性，由於廠商自訂AT指令各不相同，所以基於AT指令而開發的應用，只能用於該廠商的設備，甚至是該廠商的某一款設備，無法做到相容其他廠家的設備，導致重複開發、維護，效率低的問題。

考量上述的問題，新一代M2M API工具遂導入許多新功能和設計概念。

QCMB-API強化開發環境支援

圖1　Gobi QCMB-API開發環境

Gobi QCMB-API為高通專有方案，用戶可利用這些API和相容Gobi系列處理器的設備進行通訊，同時，用戶亦可在高通網站下載軟體開發套件(SDK)，支援Windows和Linux開發環境的應用程式設計。如圖1所示，Gobi QCMB-API使用Gobi API SDK提供的QMI(Qualcomm Messaging Interface)介面，這些介面定義在C/C++的一系列標頭檔裡，和一個庫檔。

下載Gobi API SDK後運行安裝檔，安裝完後將看見圖2所示目錄： 內容包括sample(GobiSampleDM)、Gobi API的說明文檔(GobiConnection MgmtAPI.pdf)、API的標頭檔(*.h)、庫檔(GobiConnectionMgmt)和開發檔實例代碼(Gobi3000Translation)。

圖2　Gobi API SDK目錄

後續進入Gobi QCMB-API開發階段，Gobi QCMB-API可涵蓋設備檢測連接和各個服務，如表1所示。Gobi QCMB-API的每個API都遵循可選的輸入/輸出參數、函數超時參數，以及輸入/輸出陣列等參數組合，這些陣列皆採用由一系列TLV三元組組成的QMI訊息結構(圖3～4)。

表1　Gobi QCMB-API支援服務

Gobi QCMB-API的函數原型，如圖5所示。相較於AT指令集，Gobi QCMB-API以函數介面的形式讓使用者更方便且容易使用，對採用該公司晶片的廠商來說，基於QCMB-API的應用性更廣一些，所有支援Gobi的設備都可使用，因而提高一定的工作效率；但是由於只能用在相容Gobi的設備上，無法做到其他系統通用的地步，還是有一定的局限性。

圖3　TLV三元組協議示意圖

MBIM提供標準化的M2M API

相較於單家廠商供應的API有其局限性，MBIM則是另一種更開放的解決方案。其為英特爾(Intel)、微軟(Microsoft)等多家通用序列匯流排開發者論壇(USB-IF)成員提出的一個新介面標準，伴隨著行動寬頻的發展，在一般筆電/超輕薄筆電(Ultrabook)、平板裝置等行動運算裝置中已廣泛應用。

MBIM統一行動寬頻設備(USB資料卡/上網卡、NGFF資料卡等)和個人電腦(PC)端的介面標準，數據機(Modem)開發廠商將不用再提供驅動程式，如目前Windows 8作業系統已經原生支援，而Linux在3.8版本之後也會支持。

事實上，自Windows 7作業系統開始，微軟就引進系統內建的行動寬頻設備管理工具，即WWAN管理介面，安裝WWAN並驅動後，系統WWAN管理介面會映射出該資料卡對應WWAN的Profile，使用者從這個系統管理介面可發起WWAN撥號或進行PIN碼管理。

Windows 8則擴展這個系統內建管理介面的功能，允許更多的操作，如SMS、Phonebook、STK、USSD管理等，還允許協力廠商開發自有功能，並顯示到這個管理介面，MBIM模型就是針對這種情況定義的新介面規範。

MBIM基於通訊類網路控制模型的子類，可做為主機和USB設備之間的協定，進而延伸網路控制模型。

MBIM API可從微軟官網下載，其在整個開發架構中所處的位置如圖6所示。MBIM API提供多種功能，不僅能滿足基本開發需求，也可支援廠商自訂的功能，如以下例子：

‧	設備管理：短訊的設備支援、SIM卡訂閱的詳細資訊和設備到達/刪除通知。
‧	無線狀態管理：查詢軟硬體無線狀態、軟體無線開關和訊號強度通知。
‧	連接管理：連接/斷開操作、手動註冊/掃描和配置上下文。
‧	配置管理：支援其他品牌。
‧	短訊、電話本操作：包括增加、刪除和修改等。
‧	PIN碼管理：PIN碼開啟、關閉與狀態查詢。
‧	特定服務：透過API啟用供應商的特定服務。td>
‧	供應商自訂功能：提供API實現供應商自訂功能，WWAN服務提供和行動寬頻驅動通訊的通道如圖7所示；MBIM API物件模型則如圖8所示。從圖8可發現，行動寬頻API庫做為應用程式的一部分運行，API定義三種類型的介面，設計人員可組織並實現自己想要的功能。
‧	管理物件介面：此為物件結構的基礎節點，提供枚舉物件的方法和變更通知的註冊機制。代碼示例如下：

//初始化介面管理 hr=CoCreateInstance(CLSID_MbnInterfaceManager, NULL, CLSCTX _ALL, IID_IMbnInterfaceManager, (void**)&pMbnInterfaceMgr); //枚舉對象 hr=pMbnInterfaceMgr->GetInterface (InterfaceID, &pMbnInterface); //註冊通知的回檔介面 hr=pMbnInterfaceMgr->QueryInterface (IID_IConnectionPointContainer, reinterpret_cast(&pcpc)); hr=pcpc->FindConnectionPoint(IID_IMbnRegistrationEvents, &pcp); hr=pcp->Advise(pCTestMbnSinks, &dwCookie);

‧	函數物件介面：提供管理行動寬頻功能的方法，基於功能分為多個介面，示例代碼如下：

// Get and Set method call pMbnRegister ->GetRegisterState(&RegisterState); pMbnRegister->SetRegisterMode (MBN_REGISTER_MODE_MANUAL, providerID, 0, &ReqId);

‧	回檔介面：主要由接收通知的程式來實現回檔介面，處理非同步作業執行完成和一些狀態的改變通知，示例代碼如下：

// Callback functions OnSetRegisterModeComplete(newObject, reqID, Status) {// Call back function on set operation completion} OnRegisterStateChange(newObject) {//Callback function to notify about register state change}

基於MBIM協定開發出的程式，可用於所有支援MBIM協定的模組，對於使用者來說，不僅能大幅減少適應不同廠家模組的時間，提高工作效率，亦可為終端使用者提供統一的用戶體驗。隨著Windows 7和Windows 8的普及，以及MBIM協定愈來愈高的支援能力，基於此種開發介面的M2M應用可望與日俱增。

綜上所述，基於AT指令集的應用開發局限性最大，而基於MBIM協議的開發應用性更廣，相信在愈來愈多的廠商支援MBIM協定的請況下，基於MBIM協定應用開發將日益普遍，真正實現開發一套應用適用所有設備的概念，而這也是推展M2M應用的一個重要趨勢。

(本文作者任職於芯訊通)