【正文】 ETSI成立了專門的 TC來負責統(tǒng)籌 M2M的研究，旨在制定一個水平化的、不針對特定 M2M應(yīng)用的端到端解決方案的標準。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M M2M技術(shù)標準制定的標準化組織包括歐洲電信標準協(xié)會(European Telemunication Standards Institute， ETSI)、3GPP和中國通信標準化協(xié)會 (CCSA)的泛在網(wǎng)技術(shù)委員會(TC10)。 3GPP/3GPP2以移動通信技術(shù)為工作核心，重點研究 3G， LTE/CDMA網(wǎng)絡(luò)針對物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供所需要實施的網(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)和無線網(wǎng)優(yōu)化、安全等領(lǐng)域。幾大主要標準化組織按照各自的工作職能范圍，從不同角度開展了針對性研究。 目前 M2M業(yè)務(wù)發(fā)展中存在的主要問題是標準不盡統(tǒng)一，行業(yè)終端廠商和集成商面向不同的 M2M應(yīng)用，每次都需進行重新開發(fā)和集成，大大增加了人力和時間成本，而開放性強、兼容性好的 M2M技術(shù)并不多見。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M 圖 M2M產(chǎn)業(yè)鏈 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的設(shè)備具有了通信和聯(lián)網(wǎng)能力，網(wǎng)絡(luò)一切 (Network Everything)逐步變?yōu)楝F(xiàn)實。在國外，沃達豐 (Vodafone)現(xiàn)為世界上最大的流動通信網(wǎng)絡(luò)公司之一，在全球 27個國家有投資，目前在M2M市場是全球第一，提供 M2M全球服務(wù)平臺以及應(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家推出的 M2M設(shè)備，企業(yè)客戶還可通過廣泛的無線智能設(shè)備收集有用的客戶數(shù)據(jù)。 現(xiàn)在， M2M應(yīng)用遍及電力、交通、工業(yè)控制、零售、公共事業(yè)管理、醫(yī)療、水利、石油等多個行業(yè)，以及車輛防盜、安全監(jiān)測、自動售貨、機械維修、公共交通管理等日常生 活當中。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M 2． M2M業(yè)務(wù)的應(yīng)用 從狹義上說， M2M只代表機器和機器之間的通信。 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)從 M2M終端傳送到 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。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)。管理流是指承載 M2M終端管理相關(guān)信息的數(shù)據(jù)流，業(yè)務(wù)流是指承載 M2M應(yīng)用相關(guān)的數(shù)據(jù)流。 5) 傳感網(wǎng)技術(shù) 傳感器和傳感器網(wǎng)絡(luò)與 M2M終端的接口標準化，也是M2M業(yè)務(wù)發(fā)展的一項基礎(chǔ)性工作。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M 4) ?QoS與流量控制 M2M業(yè)務(wù)使用無線網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)一定程度的QoS和保障無線網(wǎng)絡(luò)資源的利用率是需要平衡的兩個重要目標，因此，需要引入流量控制和終端休眠機制。終端管理平臺可根據(jù)不同行業(yè)和客戶的需要選擇承擔或者不承擔客戶數(shù)據(jù)的傳輸功能；終端管理平臺可以全網(wǎng)部署一套，也可以分區(qū)域部署，分區(qū)域部署時可采用云計算結(jié)構(gòu)。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M 1) 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計 M2M業(yè)務(wù)的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計中要兼顧寬帶和窄帶無線接入應(yīng)用、實時和非實時應(yīng)用，要能支持系統(tǒng)的開放性以便于接入和二次運營。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M 2． M2M業(yè)務(wù)的關(guān)鍵技術(shù) 一個典型的 M2M系統(tǒng)由傳感器 (或監(jiān)控設(shè)備 )、 M2M終端、蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)、終端管理平臺與終端軟件升級服務(wù)器、運營支撐系統(tǒng)、行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)等環(huán)節(jié)構(gòu)成。這些中間件包括數(shù)據(jù)分析和商業(yè)智能部件、異常情況報告和工作流程部件、數(shù)據(jù)倉庫和存儲部件等。典型產(chǎn)品如 Nokia的 M2M網(wǎng)關(guān)。 網(wǎng)關(guān)是 M2M系統(tǒng)中的“翻譯員”，它獲取來自通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送給信息處理系統(tǒng)。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M 4) 中間件 中間件在通信網(wǎng)絡(luò)和 IT系統(tǒng)間起橋接作用。標識技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于商業(yè)庫存和供應(yīng)鏈的管理 。識別標識 (Location Tags)如同每臺機器設(shè)備的“身份證”，使機器之間可以相互識別和區(qū)分。典型產(chǎn)品如英特爾的基于微型傳感器網(wǎng)絡(luò)的“智能微塵 (Smart Dust)”等。一組具備通信能力的智能傳感器以 AdHoc方式構(gòu)成無線網(wǎng)絡(luò)，協(xié)作感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的地理區(qū)域中感知對象的信息，并發(fā)布給用戶。智能傳感器(Smart Sensor)是指具有感知能力、計算能力和通信能力的微型傳感器。經(jīng)由傳感器，讓機器具備信息感知的能力。典型產(chǎn)品有 BTSeries CDMA、 GSM無線數(shù)據(jù)Modem等。嵌入式模塊將數(shù)據(jù)傳送到移動通信網(wǎng)絡(luò)上時，起的就是調(diào)制解調(diào)器 (Modem)的作用。典型產(chǎn)品有諾基亞的 30/31 for GSM連接終端等。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)能力的機器設(shè)備，可改裝硬件就是為滿足這些機器的網(wǎng)絡(luò)通信能力而設(shè)計的。典型產(chǎn)品有諾基亞的 12 GSM；索尼愛立信的 GR 48和 GT 48；摩托羅拉的 G18/G20 for GSM、 C18 for CDMA；西門子的 TC4TC35i、 MC35i等。嵌入式硬件是嵌入到機器里面，使其具備網(wǎng)絡(luò)通信的能力。一般來說， M2M 硬件產(chǎn)品可分為以下五類。機器的智能化實現(xiàn)方法是在生產(chǎn)設(shè)備的時候嵌入 M2M硬件或?qū)σ延袡C器進行改裝，使其具備與其他 M2M終端通信 /組網(wǎng)的能力?？梢哉f，機器是為人服務(wù)的，而系統(tǒng)則是為了機器更好地服務(wù)于人而存在的。不同于傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)中的終端，M2M系統(tǒng)中的機器應(yīng)該是高度智能化的機器。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M M2M的支撐技術(shù) 1． M2M系統(tǒng)的關(guān)鍵支撐技術(shù) M2M系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中涉及五個重要的支撐技術(shù)：機器、M2M硬件、通信網(wǎng)絡(luò)、中間件和應(yīng)用，如圖 。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M WMMP的核心是其可擴展的協(xié)議棧及報文結(jié)構(gòu)，而在其外層是由 WMMP核心衍生的接入方式無關(guān)的通信機制和安全機制。WMMPT完成 M2M平臺與 M2M終端之間的數(shù)據(jù)通信，以及M2M終端之間借助 M2M平臺轉(zhuǎn)發(fā)、路由所實現(xiàn)的端到端數(shù)據(jù)通信。 M2 M 終端平時處于下線狀態(tài)，當本地由于數(shù)據(jù)需要傳輸或達到定時上線時間等類似策略時，行業(yè)終端作為客戶端以客戶 / 服務(wù)器方式建立W MMP 過程 參數(shù)配置 參數(shù) C 、 T 、 N 原則上應(yīng)可配置 參數(shù) T 、 N 原則上應(yīng)可配置 應(yīng)用范圍 長時間一直在線的企業(yè) 不需要一直在線的企業(yè) 表 81 長連接和短連接的比較 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M WMMP是為實現(xiàn) M2M業(yè)務(wù)中 M2M終端與 M2M平臺之間、M2M終端之間、 M2M平臺與 M2M應(yīng)用業(yè)務(wù)之間的數(shù)據(jù)通信過程而設(shè)計的應(yīng)用層協(xié)議，其體系如圖 。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M 項 目 長連接 短連接 維持、監(jiān)測鏈路的手段 心跳包 不需要心跳包來維持鏈路，但 M2 M終端仍然需要通過心跳包告知 M2 M平臺它的運行狀態(tài)，以便進行監(jiān)控和故障報警 操作流程 通信雙方以客戶 / 服務(wù)器方式建立W MMP 過程，用于雙方信息的相互提交。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M 長連接和短連接的比較如表 81所示。 長連接是指在一個過程中可以連續(xù)發(fā)送多個數(shù)據(jù)包，如果沒有數(shù)據(jù)包發(fā)送，需要行業(yè)終端發(fā)送心跳包以維持此連接。 根據(jù)實際經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，通過在 UDP的上層應(yīng)用層協(xié)議實現(xiàn)類似TCP的包確認和重傳機制，采用 UDP方式傳輸，丟包率能控制在 1%以下，從而可提高通信效率及可靠性。 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M 圖 WMMP協(xié)議棧結(jié)構(gòu) 第 8章 物聯(lián)網(wǎng) M2M 由于 GPRS網(wǎng)絡(luò)帶寬較窄，延遲較大， M2M不適于采用TCP進行通信。WMMP是為實現(xiàn)行業(yè)終端與 M2M平臺數(shù)據(jù)通信過程而設(shè)計的，屬于與具體通信網(wǎng)絡(luò)及通信接入方式無關(guān)的應(yīng)用層協(xié)議，建立在 UDP之上。 為了屏蔽不同的通信網(wǎng)絡(luò)、不同的通信方式的差異性，便于 M2M終端設(shè)備快速接入 M2M系統(tǒng)，需要對 M2M終端與M2M平臺之間的通信協(xié)議進行規(guī)范。 行業(yè)終端監(jiān)控平臺： M2M平臺提供 FTP目錄，將每月統(tǒng)計文件存放在 FTP目錄，供行業(yè)終端監(jiān)控平臺下載，以同步M2M平臺的終端管理數(shù)據(jù)。 GGSN：負責建立 M2M終端與 M2M平臺的 GPRS通信，提供數(shù)據(jù)路由、地址分配及必要的網(wǎng)間安全機制。行業(yè)網(wǎng)關(guān)產(chǎn)生短信等通信原始