彭紅姣

摘要：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用方面的研究和部署，使得物聯(lián)網(wǎng)的概念和價(jià)值正在不斷被實(shí)體化，M2M技術(shù)，被認(rèn)為已成為物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)階段主要的表現(xiàn)形式。該文以ETSI M2M技術(shù)委員會(huì)制定的M2M相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，探討了M2M與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系，仔細(xì)研究和分析了M2M業(yè)務(wù)能力和功能架構(gòu)，最后展望了M2M的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；M2M；業(yè)務(wù)能力；功能架構(gòu)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）31-7495-02

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用方面的研究和部署，已掀起了一輪新的信息革命浪潮。物聯(lián)網(wǎng)在解決人類(lèi)社會(huì)日益關(guān)注的重大問(wèn)題：如，能源檢測(cè)、自動(dòng)化城市（智能交通）、食品安全、醫(yī)療保?。娮咏】担⒅悄芗揖印?guó)家安防、整合資源等等，將發(fā)揮無(wú)所不在的能力。

M2M技術(shù)，作為物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)階段主要的表現(xiàn)形式，以各種應(yīng)用為核心，在某些國(guó)家還實(shí)現(xiàn)了具體的應(yīng)用，這些應(yīng)用在美國(guó)、英國(guó)、日本、韓國(guó)、歐洲等已達(dá)到了商業(yè)化水平。但是M2M還缺乏統(tǒng)一的業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)和標(biāo)準(zhǔn)，各國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織對(duì)M2M相關(guān)技術(shù)展開(kāi)了積極的研究和標(biāo)準(zhǔn)制定工作，如：ETSI、3GPP、ITU-T和IEEE，中國(guó)的CCSA也在積極的推進(jìn)M2M標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)展和研究[1][2]。

1 物聯(lián)網(wǎng)的特征

物聯(lián)網(wǎng)以全面感知、可靠傳遞和智能處理為主要特征，每個(gè)特征都涉及到不同的技術(shù)問(wèn)題，體現(xiàn)在各自的相關(guān)領(lǐng)域。

在感知層面，全面感知。主要需要將物體的信息進(jìn)行適時(shí)適地的采集，或者說(shuō)，能夠?qū)崿F(xiàn)隨時(shí)隨地的獲取物體自身的信息，在衛(wèi)生保健問(wèn)題上，如對(duì)心臟病人進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，就需要獲取病人的生命指數(shù)：血壓、脈搏和心率等，通過(guò)傳感器、RFID、二維碼/電子標(biāo)簽等技術(shù)和處理。

在網(wǎng)絡(luò)層面，可靠傳遞特性。需要將采集到的物體信息可靠傳遞到目的地，這里離不開(kāi)各種網(wǎng)絡(luò)，IP網(wǎng)，移動(dòng)網(wǎng)等等，或可能是各種網(wǎng)絡(luò)功能的融合體，即涉及到網(wǎng)絡(luò)層面相關(guān)技術(shù)。

在應(yīng)用層面，智能處理。則是指通過(guò)對(duì)通信物體的智能控制，需要分析和處理日益龐大的海量數(shù)據(jù)和信息，從中產(chǎn)生能滿(mǎn)足各種需求的新信息，形成各種新的業(yè)務(wù)提供給用戶(hù)（包括程序等），對(duì)應(yīng)于應(yīng)用層，涉及到各種智能計(jì)算技術(shù)，如模糊識(shí)別、云計(jì)算、信息挖掘等技術(shù)。

2 M2M基本概念及與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系

文獻(xiàn)[1]中M2M是這樣定義的，M2M（Machine-to-Machine communications），機(jī)器對(duì)機(jī)器通信，是指在兩個(gè)或多個(gè)實(shí)體之間進(jìn)行通信，不需要任何直接的人為干預(yù)。 M2M業(yè)務(wù)趨向于自動(dòng)的決策和通信過(guò)程。

文獻(xiàn)[2]詳細(xì)探討了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，在理清M2M與物聯(lián)網(wǎng)之間的關(guān)系上，提到M2M通信是物與物通信模式的一種，而物聯(lián)網(wǎng)包括了人與物，物與人，及物與物的通信，因此M2M不能稱(chēng)為真正的物聯(lián)網(wǎng)，只能理解為屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系中的一環(huán)，或者是物聯(lián)網(wǎng)概念的一種形態(tài)。

文獻(xiàn)[3] 從廣義上進(jìn)一步探討了物聯(lián)網(wǎng)與M2M之間的關(guān)聯(lián)，認(rèn)為由于物聯(lián)網(wǎng)中人與人之間的通信以及人機(jī)交互通信方式已經(jīng)在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代得到了廣泛應(yīng)用，所以真正能夠體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)泛在化特點(diǎn)的是機(jī)器之間的通信，為此也將實(shí)現(xiàn)機(jī)器與機(jī)器之間通信的M2M 系統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)器類(lèi)型的通信，并由此理解為物聯(lián)網(wǎng)就是一個(gè)M2M系統(tǒng)，把M2M通信提到了一個(gè)更為重要的高度。

文獻(xiàn)[4]中，提到狹義M2M通信即純機(jī)器與機(jī)器之間建立的通信，用來(lái)表示機(jī)器之間的聯(lián)接與通信，。而M2M可以將機(jī)器之間的通信、機(jī)器控制通信、人機(jī)交互通信、移動(dòng)互聯(lián)通信等多種不同類(lèi)型的通信技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，從而M2M可稱(chēng)為所有增強(qiáng)機(jī)器設(shè)備通信和網(wǎng)絡(luò)能力技術(shù)的統(tǒng)稱(chēng)，并且，機(jī)器之間自動(dòng)地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，功能和其潛在用途上，M2M 引起了整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生，是物聯(lián)網(wǎng)目前的主要發(fā)展形式。

3 M2M業(yè)務(wù)能力

M2M業(yè)務(wù)目標(biāo)是那些利益一致、符合成本效益、無(wú)處不在的應(yīng)用。應(yīng)用包括：車(chē)隊(duì)（艦隊(duì)）管理，智能電表（智能測(cè)量），家庭自動(dòng)化（智能家居），電子醫(yī)療等。這些源自物聯(lián)網(wǎng)的的發(fā)展目標(biāo)，在未來(lái)形成比較完善的M2M業(yè)務(wù)需求，以保證M2M業(yè)務(wù)進(jìn)行高效的端到端交付服務(wù)。M2M總體需求，遵循一般的M2M系統(tǒng)要求，而非所有的特定的M2M系統(tǒng)或這些系統(tǒng)的組成部分。物聯(lián)網(wǎng)中有許多的物體感知信號(hào)，當(dāng)連在網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備處于休眠狀態(tài)時(shí)，M2M系統(tǒng)也應(yīng)該能夠管理這些休眠中的設(shè)備，即M2M系統(tǒng)能和休睡設(shè)備進(jìn)行通信，保持和休眠設(shè)備的消息傳遞。M2M系統(tǒng)中消息的傳遞，支持任播，單播，多播和廣播四種通信方式。

2） 接入網(wǎng)允許M2M設(shè)備和網(wǎng)關(guān)域與核心網(wǎng)通信，接入網(wǎng)包括XDSL，HFC，衛(wèi)星，GERAN，UTRAN，eUTRAN，無(wú)線局域網(wǎng)（W-LAN）和WiMAX等。

3） 核心網(wǎng)要求提供最小的和潛在的其他連接手段的IP連接，服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)控制功能，與其他網(wǎng)絡(luò)互連及漫游功能，核心網(wǎng)包括3GPP CNs，ETSI TISPAN CN和3GPP2 CN等。

4） M2M服務(wù)能力提供的M2M功能可在不同的應(yīng)用程序間共享，通過(guò)一套開(kāi)放的接口公開(kāi)其功能并使用核心網(wǎng)的功能，通過(guò)隱藏網(wǎng)絡(luò)特異性，簡(jiǎn)化和最優(yōu)化應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)和部署。

5） M2M應(yīng)用運(yùn)行業(yè)務(wù)邏輯，通過(guò)開(kāi)放接口獲取M2M服務(wù)能力。網(wǎng)絡(luò)管理功能包括所有管理接入和核心網(wǎng)絡(luò)需要的功能，包括資源調(diào)配，監(jiān)督，故障管理，等等。而M2M管理功能，則由網(wǎng)絡(luò)域中管理M2M服務(wù)能力所需的所有功能組成。

M2M設(shè)備和網(wǎng)關(guān)支持非對(duì)稱(chēng)流，并能對(duì)多個(gè)M2M設(shè)備/網(wǎng)關(guān)進(jìn)行管理，M2M應(yīng)用能與一個(gè)或多個(gè)M2M設(shè)備/網(wǎng)關(guān)直接或通過(guò)使用M2M服務(wù)能力進(jìn)行交互，如信息收集，控制。如果M2M應(yīng)用需要，M2M系統(tǒng)應(yīng)支持物理路徑的多樣性，多個(gè)M2M應(yīng)用可同時(shí)與同一個(gè)M2M設(shè)備交互，采集信息并傳送到多個(gè)應(yīng)用程序，需支持異構(gòu)M2M區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，即，M2M系統(tǒng)提供異構(gòu)M2M區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的接口能力，這可以在M2M的網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

M2M作為物聯(lián)網(wǎng)的核心部分，工業(yè)和信息化部電信研究院泰爾管理研究所鄭平專(zhuān)家早幾年就提出，M2M的智能化應(yīng)用將極大地超乎你的想象，并提到M2M應(yīng)用是物聯(lián)網(wǎng)乃至智慧的地球的構(gòu)成基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)與智慧的地球的宏大遠(yuǎn)景即能為M2M智慧化的未來(lái)勾畫(huà)出美好的畫(huà)卷。該文通過(guò)對(duì)M2M與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系的研究和探討，加深理解了M2M的基本概念和業(yè)務(wù)需求，并對(duì)M2M的功能網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)分析和總結(jié)，目的是希望能將M2M平臺(tái)功能架構(gòu)能匯聚到更多的行業(yè)應(yīng)用中，期待未來(lái)的M2M應(yīng)用能在各行各業(yè)中開(kāi)花結(jié)果。

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