【正文】 服務(wù)器配合使用 )。網(wǎng)關(guān)主要的功能是完成不同通信協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M (5) 識(shí)別標(biāo)識(shí)。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M (4) 傳感器。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M (2) 可改裝硬件。機(jī)器高度智能化即機(jī)器具有“開口說(shuō)話”的能力、信息感知、信息加工 (計(jì)算能力 )和無(wú)線通信能力。 WMMPA完成 M2M平臺(tái)與 M2M應(yīng)用業(yè)務(wù)之間的數(shù)據(jù)通信，以及 M2M終端與 M2M應(yīng)用業(yè)務(wù)之間借助 M2M平臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)、路由所實(shí)現(xiàn)的端到端數(shù)據(jù)通信。 短連接是指通信雙方有數(shù)據(jù)交互時(shí)，就建立一個(gè) WMMP過程，數(shù)據(jù)發(fā)送完成后，則斷開此 WMMP過程。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M M2M的典型通信協(xié)議使用中國(guó)移動(dòng)提出的無(wú)線機(jī)器管理協(xié)議 (Wireless Machine Management Protocol， WMMP)。 另外，圖中的短信網(wǎng)關(guān)：由行業(yè)網(wǎng)關(guān)或夢(mèng)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)組成，與短信中心等業(yè)務(wù)中心或業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)連接，提供通信能力，負(fù)責(zé)短信等通信接續(xù)過程中的業(yè)務(wù)鑒權(quán)、黑 /白名單設(shè)置、EC/SI簽約關(guān)系、黑 /白名單導(dǎo)入。行業(yè)網(wǎng)關(guān)接入模塊負(fù)責(zé)完成行業(yè)網(wǎng)關(guān)的接入，通過行業(yè)網(wǎng)關(guān)完成與短信網(wǎng)關(guān)、彩信網(wǎng)關(guān)的接入，最終完成與M2M終端的通信； GPRS接入模塊使用 GPRS方式與 M2M終端傳送數(shù)據(jù)。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M 行業(yè)專用終端包括終端設(shè)備 (TE)和無(wú)線模塊 (MT，移動(dòng)終端 )。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M M2M是現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)最普遍的應(yīng)用形式，是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的第一步。 通信模塊提供商：使用通信芯片提供商提供的通信芯片，設(shè)計(jì)生產(chǎn)出能夠嵌入在各種機(jī)器和設(shè)備上的通信模塊的廠商。也就是說(shuō)，即使人們沒有實(shí)時(shí)發(fā)出信號(hào)，機(jī)器也會(huì)根據(jù)既定程序主動(dòng)進(jìn)行通信，并根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)智能化地做出選擇，對(duì)相關(guān)設(shè)備發(fā)出正確的指令。第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M M2M概述 M2M的應(yīng)用 M2M的應(yīng)用舉例 —基于嵌入式 ARM 處理器的 M2M終端總體設(shè)計(jì) 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M M2M概述 M2M的基本概念 M2M是 MachinetoMachine/Man的簡(jiǎn)稱，是一種以機(jī)器終端智能交互為核心的、網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用與服務(wù)。可以說(shuō)，智能化、交互式成為了 M2M有別于其他應(yīng)用的典型特征，這一特征下的機(jī)器也被賦予了更多的“思想”和“智慧”。通信模塊是 M2M業(yè)務(wù)應(yīng)用終端的基礎(chǔ)，除了通信芯片以外，還包括數(shù)據(jù)端口、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、微處理器、電源管理等功能。未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)將是由無(wú)數(shù)個(gè) M2M系統(tǒng)構(gòu)成，不同的 M2M系統(tǒng)會(huì)負(fù)責(zé)不同的功能處理，通過中央處理單元協(xié)同運(yùn)作，最終組成智能化的社會(huì)系統(tǒng)。終端設(shè)備 (TE) 主要完成行業(yè)數(shù)字模擬量的采集和轉(zhuǎn)化，無(wú)線模塊主要完成數(shù)據(jù)傳輸、終端狀態(tài)檢測(cè)、鏈路檢測(cè)及系統(tǒng)通信功能。 ② 終端接入模塊：負(fù)責(zé) M2M平臺(tái)通過行業(yè)網(wǎng)關(guān)或 GGSN與 M2M終端收發(fā)協(xié)議消息的解析和處理。行業(yè)網(wǎng)關(guān)產(chǎn)生短信等通信原始使用話單，送給 BOSS計(jì)費(fèi)。WMMP是為實(shí)現(xiàn)行業(yè)終端與 M2M平臺(tái)數(shù)據(jù)通信過程而設(shè)計(jì)的，屬于與具體通信網(wǎng)絡(luò)及通信接入方式無(wú)關(guān)的應(yīng)用層協(xié)議，建立在 UDP之上。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M 長(zhǎng)連接和短連接的比較如表 81所示。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M WMMP的核心是其可擴(kuò)展的協(xié)議棧及報(bào)文結(jié)構(gòu)，而在其外層是由 WMMP核心衍生的接入方式無(wú)關(guān)的通信機(jī)制和安全機(jī)制。機(jī)器的智能化實(shí)現(xiàn)方法是在生產(chǎn)設(shè)備的時(shí)候嵌入 M2M硬件或?qū)σ延袡C(jī)器進(jìn)行改裝，使其具備與其他 M2M終端通信 /組網(wǎng)的能力。在 M2M的工業(yè)應(yīng)用中，廠商擁有大量不具備 M2M 通信和聯(lián)網(wǎng)能力的機(jī)器設(shè)備，可改裝硬件就是為滿足這些機(jī)器的網(wǎng)絡(luò)通信能力而設(shè)計(jì)的。經(jīng)由傳感器，讓機(jī)器具備信息感知的能力。識(shí)別標(biāo)識(shí) (Location Tags)如同每臺(tái)機(jī)器設(shè)備的“身份證”，使機(jī)器之間可以相互識(shí)別和區(qū)分。典型產(chǎn)品如 Nokia的 M2M網(wǎng)關(guān)。終端管理平臺(tái)可根據(jù)不同行業(yè)和客戶的需要選擇承擔(dān)或者不承擔(dān)客戶數(shù)據(jù)的傳輸功能；終端管理平臺(tái)可以全網(wǎng)部署一套，也可以分區(qū)域部署，分區(qū)域部署時(shí)可采用云計(jì)算結(jié)構(gòu)。對(duì)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(tái)，再由 M2M平臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)給 M2M應(yīng)用業(yè)務(wù)平臺(tái)或者對(duì)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(tái)或者對(duì)端的 M2M終端，不通過 M2M平臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)。在國(guó)外，沃達(dá)豐 (Vodafone)現(xiàn)為世界上最大的流動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)公司之一，在全球 27個(gè)國(guó)家有投資，目前在M2M市場(chǎng)是全球第一，提供 M2M全球服務(wù)平臺(tái)以及應(yīng)用業(yè)務(wù)，為企業(yè)客戶的 M2M智能服務(wù)部署提供托管，能夠集中控制和管理許多國(guó)家推出的 M2M設(shè)備，企業(yè)客戶還可通過廣泛的無(wú)線智能設(shè)備收集有用的客戶數(shù)據(jù)。 3GPP/3GPP2以移動(dòng)通信技術(shù)為工作核心，重點(diǎn)研究 3G， LTE/CDMA網(wǎng)絡(luò)針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供所需要實(shí)施的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化相關(guān)技術(shù)，研究涉及業(yè)務(wù)需求、核心網(wǎng)和無(wú)線網(wǎng)優(yōu)化、安全等領(lǐng)域。 (3) 找出現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)不能滿足需求的地方并制定相應(yīng)的具體標(biāo)準(zhǔn)。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M (4) 電子衛(wèi)生保健 (eHealth)的應(yīng)用場(chǎng)景 (TS 102 732)：電子醫(yī)療的應(yīng)用場(chǎng)景和相關(guān)技術(shù)問題。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M (2) 擁塞和過載控制：研究多種的擁塞和過載場(chǎng)景要求網(wǎng)絡(luò)能夠精確定位擁塞發(fā)生的位置和造成擁塞的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，針對(duì)不同的擁塞場(chǎng)景和類型，給出了接入層阻止廣播、低接入優(yōu)先級(jí)指示、重置周期性位置更新時(shí)間等多種解決方案。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M 3) ?3GPP2的 M2M標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展 為推動(dòng) CDAM系統(tǒng) M2M支撐技術(shù)的研究， 3GPP2在 2023年 1月曼谷會(huì)議上通過了 M2M的立項(xiàng)。 CCSA的 M2M標(biāo)準(zhǔn)化工作的主要內(nèi)容如下： (1) ?IC5 WG7完成了移動(dòng) M2M業(yè)務(wù)研究報(bào)告，描述了M2M的典型應(yīng)用、分析了 M2M的商業(yè)模式、業(yè)務(wù)特征以及流量模型，給出了 M2M業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化的建議。 (3) 關(guān)鍵技術(shù)的挑戰(zhàn)。 M2M終端對(duì)外留有兩個(gè) RS232串口，通過發(fā)送預(yù)先定義好的數(shù)字指令，可以實(shí)現(xiàn) M2M終端的啟動(dòng)、關(guān)閉等。該芯片采用 V電壓進(jìn)行供電，支持低功耗模式。 FreeRTOS是在 Sourcefe網(wǎng)站上發(fā)布的微內(nèi)核嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，它是完全免費(fèi)的操作系統(tǒng)，具有源碼公開、可移植、可裁減、調(diào)度策略靈活的特點(diǎn)。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M PPP協(xié)商態(tài)： GPRS參數(shù)設(shè)置完成后，通過發(fā)送AT*99***1命令，開始 MC35i模塊與 GPRS網(wǎng)絡(luò) ISP(網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商 )的 PPP協(xié)商。接收端對(duì)接收到的數(shù)據(jù)按照相應(yīng)的層次進(jìn)行解析，從而確定數(shù)據(jù)的目標(biāo)程序。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M 圖 軟件各部分主要函數(shù)之間的關(guān)系 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M 在 MC35SerialISR()中將接收的數(shù)據(jù)存放到 xQRxChars隊(duì)列中后，發(fā)送 SemMC35Rx信號(hào)量來(lái)激活 PPPRxTask()任務(wù)。為提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性， FreeRTOS采用可剝奪內(nèi)核方式進(jìn)行調(diào)度。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M 3．總結(jié) 基于 GPRS的 M2M產(chǎn)品的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸以及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M 如果接收的數(shù)據(jù)是應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)，將由 IPRx()函數(shù)判斷目標(biāo)主機(jī)是否正確，再經(jīng)過傳輸層解析數(shù)據(jù)從而判定對(duì)數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用程序。在移植好的 LwIP協(xié)議棧中，通過在各層中建立相應(yīng)功能的線程，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的封裝。由于 GPRS網(wǎng)絡(luò)等原因， PPP協(xié)商有時(shí)會(huì)失敗，此時(shí)應(yīng)重啟 MC35i模塊，再按照狀態(tài)機(jī)流程重新連接 。 FreeRTOS支持優(yōu)先級(jí)和輪換時(shí)間片兩種調(diào)度算法，可根據(jù)用戶需要設(shè)置為可剝奪型內(nèi)核或不可剝奪型內(nèi)核。利用本芯片完成系統(tǒng)功能的同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高性價(jià)比。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M 圖 嵌入式 M2M終端的硬件組成 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M 1) ?GPRS模塊 GPRS模塊是實(shí)現(xiàn) M2M終端平臺(tái)的核心部分，設(shè)計(jì)中采用西門子公司的 GPRS通信模塊 MC35i。 (4) 許多行業(yè)還存在著不同形式的行業(yè)壁壘，政策環(huán)境有待完善。 (3) ?TC10