【正文】 、石油等行業(yè)客戶的粘性，另一方面通過提供標(biāo)準(zhǔn)的能力調(diào)用接口，方便各種行業(yè)應(yīng)用集成商進(jìn)行快速應(yīng)用開發(fā)，還有助于快速的向個(gè)人、家庭用戶進(jìn)行業(yè)務(wù)推廣。 通過統(tǒng)一的門戶網(wǎng)站，管理各套件及其他資源，最終形成一個(gè)可滿足所有物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)需求的通用、統(tǒng)一的大平臺；216。基于這一通用的管理平臺，各種業(yè)務(wù)作為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用之一接入，便于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的推廣。在這一架構(gòu)下，將各種應(yīng)用共同的部分提取出來，放在一個(gè)公共的M2M運(yùn)營管理平臺上來完成，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的集中管理，而各種業(yè)務(wù)平臺則專注于特定業(yè)務(wù)的管理。 末端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部多采用私有協(xié)議。圖 5 物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程終端管理架構(gòu)現(xiàn)狀由圖中可以看到，在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用初期，各種應(yīng)用獨(dú)立發(fā)展，分別建設(shè)自己的管理平臺來對末端網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理，有以下幾個(gè)特點(diǎn)：216。本研究報(bào)告所說的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)主要面向提供公共服務(wù)能力的運(yùn)營商物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用（M2M應(yīng)用），而對一些內(nèi)部使用的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，如車間機(jī)械監(jiān)控，應(yīng)用場景比較簡單，網(wǎng)絡(luò)范圍也不大，可以省略終端管理系統(tǒng)。發(fā)生故障的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通過遠(yuǎn)程管理的方式來進(jìn)行某些補(bǔ)救。當(dāng)異常狀況出現(xiàn)時(shí)，中心控制器能夠在特定的時(shí)隙向管理系統(tǒng)報(bào)告。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)也能通過這樣的方式來驗(yàn)證物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和應(yīng)用的機(jī)能是否良好。這一部分主要是對物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域子網(wǎng)的性能監(jiān)測以及故障診斷，并上報(bào)給管理系統(tǒng)。在ETSI的標(biāo)準(zhǔn)草案中，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的所有時(shí)鐘使用國際協(xié)調(diào)時(shí)間（UTC），并根據(jù)UTC進(jìn)行校準(zhǔn)。6) 時(shí)間同步和時(shí)鐘管理在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，經(jīng)常會出現(xiàn)多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在某一個(gè)精確的時(shí)間完成某個(gè)動作的情況。5) 區(qū)域子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)連接為了增加區(qū)域子網(wǎng)的可靠性或是性能，可以適當(dāng)?shù)奶砑雍桶仓靡恍┕?jié)點(diǎn)。這一功能簡化網(wǎng)絡(luò)配置的過程，提高網(wǎng)絡(luò)部署的效率，進(jìn)一步的推動物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的應(yīng)用。管理系統(tǒng)不僅要能對不同類型的網(wǎng)關(guān)設(shè)備和終端設(shè)備的能力、性能等靜態(tài)信息進(jìn)行記錄和查詢，還應(yīng)能對不同類型的網(wǎng)關(guān)設(shè)備和終端設(shè)備的位置、狀態(tài)、可用性等動態(tài)信息進(jìn)行監(jiān)控和查詢，并且將動態(tài)信息和被管理對象關(guān)聯(lián)起來。管理系統(tǒng)通過生命周期消息來確認(rèn)終端和網(wǎng)關(guān)的狀態(tài)。顯然，在這樣一個(gè)分布式的網(wǎng)絡(luò)中，為每一個(gè)終端設(shè)備分配一個(gè)可管理的地址（例如IP地址），讓管理平臺直接管理到每一個(gè)終端并不是解決問題的唯一途徑。物聯(lián)網(wǎng)終端管理功能的需求，其中除配置管理和故障管理，其它部分要求比較簡單，也基本上與傳統(tǒng)電信網(wǎng)要求類似。對終端管理而言，由于在感知層存在著不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其管理方式也有所不同。圖 3 中國移動智能交通應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用多種多樣，以上只是列舉了幾種比較典型的應(yīng)用，主要是希望從中能看到物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)尤其是末端傳感子網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、管理協(xié)議的位置、管理的功能等。在車務(wù)通系統(tǒng)中，每個(gè)車輛上安裝一個(gè)3G上行的車務(wù)通終端，用以對車輛位置、行車參數(shù)、車輛狀況進(jìn)行監(jiān)控，并上報(bào)給車聯(lián)網(wǎng)管理平臺。宜居通應(yīng)用的末端也是各種傳感器，例如窗磁、門磁、煙霧探測器等，這些傳感器通過無線技術(shù)連接到家中的智能家居網(wǎng)關(guān)，構(gòu)成傳感子網(wǎng)。測量數(shù)據(jù)匯集到數(shù)據(jù)采集儀，再由數(shù)據(jù)采集儀上報(bào)到網(wǎng)關(guān)。物聯(lián)網(wǎng)將各種信息傳感設(shè)備（如射頻識別（RFID）裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、家用電器、安防設(shè)備等）與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)，讓所有物品與網(wǎng)絡(luò)連接在一起，方便識別、管理和監(jiān)控，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)融合的應(yīng)用，最終為人們提供無所不在的全方位服務(wù)。作為物聯(lián)網(wǎng)終端遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)的核心，遠(yuǎn)程管理平臺在網(wǎng)絡(luò)中的位置、與其他系統(tǒng)的接口以及遠(yuǎn)程管理平臺的主要功能也是本報(bào)告的重要組成部分。 物聯(lián)網(wǎng)終端遠(yuǎn)程管理架構(gòu)及功能研究 研究單位：工業(yè)和信息化部電信研究院通信標(biāo)準(zhǔn)研究所 完成日期：2011年12月研 究 報(bào) 告 要 點(diǎn) 對于物聯(lián)網(wǎng)這樣一個(gè)龐大而復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，必須有一個(gè)可靠、有效、靈活且便利的管理系統(tǒng)作為它正常運(yùn)行的有力保障。為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理的各項(xiàng)功能，統(tǒng)一的管理協(xié)議也是本報(bào)告所提的遠(yuǎn)程管理架構(gòu)的一個(gè)重要方面。物聯(lián)網(wǎng)的豐富多彩的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)是和具體的行業(yè)應(yīng)用是離不開的，因此現(xiàn)有的多種技術(shù)手段以及未來可能出現(xiàn)的新技術(shù)都被廣泛應(yīng)用在不同的場景中。網(wǎng)關(guān)可以通過有線或無線的方式與農(nóng)業(yè)應(yīng)用管理平臺連接，管理平臺能夠獲取各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及設(shè)備工作狀態(tài)。智能家居網(wǎng)關(guān)以TDSCDMA的方式連接到智能家居運(yùn)營管理平臺，當(dāng)家庭內(nèi)部的傳感器狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，智能家居網(wǎng)關(guān)會將其上報(bào)給管理平臺，然后管理平臺通過短信通知用戶。在網(wǎng)絡(luò)側(cè)有一個(gè)車聯(lián)網(wǎng)終端接入網(wǎng)關(guān)，具備終端連接、登陸、鏈路維護(hù)、終端接入轉(zhuǎn)發(fā)、非標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議、終端狀態(tài)監(jiān)控、遠(yuǎn)程升級等功能。 物聯(lián)網(wǎng)終端的遠(yuǎn)程管理需求對于物聯(lián)網(wǎng)這樣一個(gè)龐大而復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，必須有一個(gè)可靠、有效、靈活且便利的管理系統(tǒng)作為它正常運(yùn)行的有力保障。感知層簡單的結(jié)構(gòu)是直接由一個(gè)個(gè)的終端構(gòu)成，類似前面的智能交通應(yīng)用；而對有些應(yīng)用，則是由網(wǎng)關(guān)和終端兩級網(wǎng)絡(luò)組成，類似前面的智能農(nóng)業(yè)和智能家居應(yīng)用。因此我們將詳細(xì)討論配置管理功能和故障管理功能。M2M網(wǎng)關(guān)以下的區(qū)域子網(wǎng)內(nèi)部,可以有自己的地址識別機(jī)制,以及私有的管理協(xié)議,網(wǎng)關(guān)作為區(qū)域子網(wǎng)的中心控制器,自主的完成部分網(wǎng)管的功能。終端和網(wǎng)關(guān)也可以定期的向管理系統(tǒng)來發(fā)送生命周期消息來報(bào)告自己的狀態(tài)。3) 即插即用“即插即用” 的配置方式對我們來說并不陌生。4) 區(qū)域子網(wǎng)的自動配置區(qū)域子網(wǎng)中的傳感器節(jié)點(diǎn)、控制器節(jié)點(diǎn)應(yīng)具備本地的自測試的能力，不需借助外部設(shè)備就能夠確定通信連通性和自身的運(yùn)行情況。當(dāng)區(qū)域子網(wǎng)中有新設(shè)備加入或是有節(jié)點(diǎn)掉電時(shí)，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備自動修復(fù)連通性的能力。例如休眠的設(shè)備，為了維持有效的網(wǎng)絡(luò)連接，必須以某個(gè)特定的周期發(fā)送生命周期消息。如果需要，事件的時(shí)間可以顯示為本地時(shí)間，但事件的時(shí)間順序必須是唯一確定的。這些物聯(lián)網(wǎng)特有的故障管理功能包括：1) 可靠性監(jiān)測為了預(yù)防故障的發(fā)生，確保系統(tǒng)能夠可靠地運(yùn)行，物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)、設(shè)備以及與網(wǎng)絡(luò)連接相關(guān)的功能實(shí)體都應(yīng)主動地進(jìn)行性能的監(jiān)測，以及時(shí)地修正錯(cuò)誤。3) 中心控制器的連通性測試當(dāng)某個(gè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需要運(yùn)行在更大的物理區(qū)域時(shí)，管理系統(tǒng)可以提供特定的時(shí)隙，對某個(gè)或某些中心控制器的連通性進(jìn)行測試。5) 通過遠(yuǎn)程管理進(jìn)行故障恢復(fù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可能會被放置在野外工作很多年，或是位于一些人跡罕至的地方或是對于人類是危險(xiǎn)的場所，人是很難直接介入到這類設(shè)備的運(yùn)行的。例如通過連接到一個(gè)安全的管理服務(wù)器以獲得固件的升級和更新，更新結(jié)束后，設(shè)備可以自動重啟，回復(fù)到一個(gè)正常的工作狀態(tài)。在有需要的情況下，也可以參照公用物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)。 末端網(wǎng)絡(luò)可能直接是物聯(lián)網(wǎng)終端，也可能分幾級網(wǎng)絡(luò)最終由網(wǎng)關(guān)接入管理平臺；216。目前的這種架構(gòu)存在的問題也是顯而易見的，因?yàn)楦鞣N應(yīng)用雖然有其各自的特點(diǎn)，但也有許多共性的工作，因此各種業(yè)務(wù)平臺上存在一些重復(fù)的工作。設(shè)備與業(yè)務(wù)分離的物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程管理平臺架構(gòu)如圖 6所示。這樣的架構(gòu)具備以下優(yōu)點(diǎn)：216。 社會分工明確，集成商專注于擅長的商務(wù)運(yùn)作、市場開拓，運(yùn)營商負(fù)責(zé)技術(shù)方面和后期繁瑣的系統(tǒng)維護(hù)；216。 業(yè)務(wù)流與管理流的分離模式引入M2M運(yùn)營管理平臺后，業(yè)務(wù)流和管理流被分離開來。對于業(yè)務(wù)流，在管理流–業(yè)務(wù)流并行模式下，業(yè)務(wù)流通過終端傳遞到M2M平臺，再由M2M平臺轉(zhuǎn)發(fā)給M2M應(yīng)用業(yè)務(wù)平臺或者對端的M2M終端；在管理流–業(yè)務(wù)流分離模式下，業(yè)務(wù)流直接從終端送到M2M應(yīng)用業(yè)務(wù)平臺或者對端的M2M終端，不通過M2M平臺轉(zhuǎn)發(fā)。管理數(shù)據(jù)發(fā)送到M2M平臺，再根據(jù)目標(biāo)地址進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)或者處理。 管理平臺和業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺可能位于2個(gè)網(wǎng)絡(luò)；216。而對并行模式，則需要解決以下問題：216。圖 9 M2M運(yùn)營管理平臺在網(wǎng)絡(luò)中的位置平臺與網(wǎng)關(guān)/M2M終端的接口：前面提到，管理平臺與網(wǎng)關(guān)或M2M終端之間運(yùn)行統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)管理協(xié)議，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的全方位的管理。行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)可以是運(yùn)營商自己建立并發(fā)布的行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)，也可以是某些行業(yè)客戶自己發(fā)布的應(yīng)用系統(tǒng)。M2M平臺的系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖 10所示。感知子網(wǎng)管理主要實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)關(guān)管理、節(jié)點(diǎn)管理、拓?fù)涔芾怼踩芾?、配置管理和軟件升級等功能。用戶管理主要?shí)現(xiàn)用戶信息存儲、用戶信息與PBOSS同步和用戶信息與業(yè)務(wù)平臺同步等功能。Qos管理主要實(shí)現(xiàn)應(yīng)用Qos策略配置、以及對物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)的Qos參數(shù)配置等功能。機(jī)器卡管理子模塊包括機(jī)器卡運(yùn)行狀態(tài)管理、機(jī)器卡賬務(wù)狀態(tài)管理及機(jī)器卡業(yè)務(wù)配置功能。4. 物聯(lián)網(wǎng)終端遠(yuǎn)程管理協(xié)議 概述一些標(biāo)準(zhǔn)化組織針對終端管理已經(jīng)提出了一些管理協(xié)議，比如Broadband Forum的TR069和OMA的DM協(xié)議。 Broadband Forum CWMP（TR069） 概述TR069是為家庭網(wǎng)絡(luò)終端遠(yuǎn)程管理而設(shè)計(jì)的協(xié)議。最后，家庭網(wǎng)絡(luò)遍布各個(gè)地區(qū)，遠(yuǎn)程管理是必不可少的；上門服務(wù)只有在極特別的情形下才進(jìn)行。在下列情況下，被管理設(shè)備必須建立和RMS的連接并發(fā)送Inform RPC方法。RMS也可以在任何時(shí)刻通過連接請求機(jī)制要求被管理設(shè)備建立與RMS的連接。相關(guān)聯(lián)的URL必須是HTTP URL；c) 連接請求HTTP GET消息不承載任何數(shù)據(jù)，建議被管理設(shè)備忽略其中包含的任何數(shù)據(jù)；d) 在建立連接前，被管理設(shè)備應(yīng)使用摘要認(rèn)證對RMS進(jìn)行認(rèn)證，即如果認(rèn)證請求未成功，則被管理設(shè)備不應(yīng)初始化與RMS的連接；f) 被管理設(shè)備應(yīng)使用“200（OK）”或“204（No Content）”HTTP狀態(tài)碼來響應(yīng)認(rèn)證成功的連接請求。RMS可以調(diào)用終端上支持的RPC方法，終端也可以調(diào)用RMS上的RPC方法。響應(yīng)的列表中應(yīng)包括所有支持的方法，包括標(biāo)準(zhǔn)方法和廠商自定義方法。GetParameterNames：RMS可以使用這個(gè)方法來發(fā)現(xiàn)某個(gè)被管理設(shè)備所支持的參數(shù)模型，即所有參數(shù)的層次結(jié)構(gòu)和名稱。AddObject：RMS可以使用這個(gè)方法來創(chuàng)建一個(gè)多實(shí)例對象的新實(shí)例。Reboot：該方法用來使被管理設(shè)備重啟。TransferComplete：通知RMS由一個(gè)早先的下載或上傳請求引起的文件傳輸?shù)耐瓿桑ǔ晒虿怀晒Γ?。如果此方法失敗，被管理設(shè)備不能認(rèn)為RMS已經(jīng)收到文件傳輸完成的通知，而應(yīng)嘗試在當(dāng)前或后續(xù)會話中再次調(diào)用方法。被管理設(shè)備只有在接收到Inform消息的成功響應(yīng)時(shí)，才能認(rèn)為會話初始化成功。這包括可配置的參數(shù)的值以及可配置參數(shù)和對象的創(chuàng)建和刪除。在會話過程中，當(dāng)被管理設(shè)備接收到來自RMS的SOAP請求時(shí)，被管理設(shè)備應(yīng)在發(fā)往RMS的下一個(gè)HTTP POST消息中響應(yīng)該請求。如果這個(gè)條件尚未滿足，但被管理設(shè)備已經(jīng)不再有請求或響應(yīng)發(fā)送，則被管理設(shè)備應(yīng)發(fā)送一個(gè)空的HTTP POST從而達(dá)到這個(gè)條件；c) 被管理設(shè)備已經(jīng)從RMS接收到所有的響應(yīng)消息；d) 被管理設(shè)備已經(jīng)對之前RMS的所有請求發(fā)出了響應(yīng)消息。一旦被管理設(shè)備成功發(fā)送了一個(gè)事件，被管理設(shè)備不應(yīng)再次發(fā)送同一個(gè)事件。對于每種類型的事件，都描述了一個(gè)在發(fā)送失敗時(shí)，是否需要且在何時(shí)重傳的策略。三種標(biāo)準(zhǔn)的事件類型（ TRANSFER COMPLETE, REQUEST DOWNLOAD）表明一個(gè)或多個(gè)方法將在之后在會話中被調(diào)用，對這些事件的成功響應(yīng)指示事件的成功發(fā)送。下列特定的條件下應(yīng)使用BOOTSTRAP事件碼：l 出廠后被管理設(shè)備第一次連接到RMS；l 恢復(fù)出廠設(shè)置后被管理設(shè)備第一次連接到RMS；l 無論RMS URL由于任何原因改變后，被管理設(shè)備第一次連接到RMS。1 BOOT表明會話是由于被管理設(shè)備上電或復(fù)位而建立的，包括系統(tǒng)初始啟動和任何原因?qū)е轮貑印? SCHEDULED表明會話是由ScheduleInform方法調(diào)用建立的。如果該事件碼被包括在事件列表中，則所有改變的參數(shù)應(yīng)包括在該Inform的參數(shù)列表。被管理設(shè)備不應(yīng)重發(fā)。對移動終端設(shè)備的遠(yuǎn)程管理可以大大降低運(yùn)營商的管理成本，極大的提升用戶體驗(yàn)。隨著終端終端的高速發(fā)展和新業(yè)務(wù)的不斷出現(xiàn)，終端管理（第一階段）業(yè)務(wù)技術(shù)要求定義的終端管理框架需要予以增強(qiáng)從而更好的滿足市場需求。l 接口n DM1接口：該接口用于終端管理服務(wù)器發(fā)送終端管理通知消息給客戶端。該接口可通過無線數(shù)據(jù)協(xié)議（比如GPRS）來承載從而提供無線終端管理。唯一可預(yù)期的結(jié)果是后續(xù)終端管理客戶端發(fā)起到終端管理服務(wù)器的連接。唯一可預(yù)期的結(jié)果是后續(xù)終端管理客戶端發(fā)起到終端管理服務(wù)器的連接。 終端管理樹每個(gè)支持終端管理協(xié)議的終端都應(yīng)包含一棵管理樹，管理樹中將所有的終端中可用的管理對象以分級樹結(jié)構(gòu)的方式組織起來，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以用URI進(jìn)行唯一的定位，圖 14給出了一個(gè)管理樹的例子。終端管理協(xié)議中的URI在構(gòu)造和解譯過程中可以區(qū)分大小寫，節(jié)點(diǎn)名宜保證形成的URI字符串不應(yīng)該僅僅是字母大小寫的區(qū)別。下面對URI語法的限制，將有助于簡化對URI的解析：l URI不應(yīng)以分隔符“/”結(jié)束，注意這意味著根節(jié)點(diǎn)應(yīng)表示為：“.”而不是“./”。終端管理服務(wù)器和終端管理客戶端之間交互管理樹信息的方法包括：l 給出想從管理樹中獲取的信息，同時(shí)不丟失分級結(jié)構(gòu)的信息；l 能用終端管理命令將該信息發(fā)送給接受者；終端管理規(guī)范允許終端管理服務(wù)器在單一包中對管理樹進(jìn)行add，replace，delete操作；假如終端管理服務(wù)器要從客戶端中獲取信息的話，需要多個(gè)來回，接下來的章節(jié)，說明了在一個(gè)包中，如何使用Ger命令來獲取管理樹中的某一部分。終端管理服務(wù)器使用Get命令，通過URI的“MORoot”屬性來獲取以管理對象標(biāo)識符標(biāo)識的管理對象實(shí)例的根節(jié)點(diǎn)。屬性值通過Get命令里的Item元素指定的URI給出。元素時(shí)它只應(yīng)包含一個(gè)屬性。MORootData返回指定管理對象標(biāo)識符對應(yīng)的所有管理對象實(shí)例以及請求的葉子節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)和URI。應(yīng)在Source中的LocURI里指定節(jié)點(diǎn)的URI。l TNDS屬性―應(yīng)使用元信息給出如[DMTNDS]定義的Type和Format。在一個(gè)請求列表中，可以請求多個(gè)特性。所謂的有效的屬性名是定義于[DMTNDS]中的，它在RTProperties中給出，另外還加上“Value”特性。應(yīng)在Source中的L