物聯(lián)網工程中M2M技術研究

物聯(lián)網工程中M2M技術研究物聯(lián)網技術及其應用的研究和部署，使物聯(lián)網的概念和價值不斷得到具體化。M2M技術被認為是現(xiàn)階段物聯(lián)網的主要表現(xiàn)形式。本文以技術委員會制定的M2M相關標準為基礎，探討了M2M與物聯(lián)網的關系，仔細研究分析了M2M的服務能力和功能架構，最后展望了M2M的應用前景。關鍵詞:物聯(lián)網；M2M；業(yè)務能力；功能體系結構物聯(lián)網技術及其應用的研究和部署，掀起了新一輪的信息革命浪潮。物聯(lián)網正在解決人類社會日益關注的重大問題:能源探測、自動化城市(智能交通)、食品安全衛(wèi)生保健(電子衛(wèi)生)、智能家居、國家安全、綜合資源等，將發(fā)揮無所不在的能力。M2M技術作為現(xiàn)階段物聯(lián)網的主要表現(xiàn)形式，以各種應用為核心，在一些國家也取得了具體的應用[1]。一、物聯(lián)網的特點物聯(lián)網的特點是感知全面、傳遞可靠、處理智能化。每個特性都涉及不同的技術問題，并反映在各自的相關領域。在知覺層面，是全面的知覺，其主要是要及時、恰當?shù)厥占瘜ο蟮男畔ⅲ蛘唠S時隨地獲取對象本身的信息。在醫(yī)療保健問題上，如對一名心臟病患者進行遠程監(jiān)測，有必要獲得該患者的生活指數(shù):血壓、脈搏和心率等，通過傳感器、RFID、二維碼電子標簽等技術和工藝。在網絡級可靠的傳遞特性方面將采集到的對象信息可靠地傳輸?shù)侥康牡厥潜匾?。它離不開各種網絡、IP網絡、移動網絡等，也可能是各種網絡功能的融合，即網絡層面的相關技術。在應用層面，智能處理,它是指通過對通信對象的智能控制，對海量的數(shù)據(jù)和信息進行分析和處理，生成滿足各種需求的新信息，為用戶形成各種新的服務（包括程序等）。在應用層，涉及模糊識別、云計算、信息挖掘等多種智能計算技術[2]。二、M2M的基本概念及其與物聯(lián)網的關系機器對機器的通信，是指兩個或多個實體之間的通信，不需要任何直接的人工干預。M2M服務往往是自動化的決策和通信過程。詳細探討了物聯(lián)網發(fā)展的關鍵技術。在闡明M2M與物聯(lián)網的關系時，提出了M2M通信是物與物之間的一種通信方式，物聯(lián)網包括人與物、物與人、物與物的交流，因此M2M不能稱為真正的物聯(lián)網，只能理解為物聯(lián)網技術體系中的一環(huán)，或物聯(lián)網概念的一種形式。從廣義上探討了物聯(lián)網與M2M之間的關系。人們認為，由于物聯(lián)網中人與人之間的交流以及人機交互方式在互聯(lián)網時代得到了廣泛的應用，機器之間的交流才能夠體現(xiàn)物聯(lián)網無處不在的特點[3]。因此，實現(xiàn)機器與機器之間通信的M2M系統(tǒng)被稱為機器型通信，人們認為物聯(lián)網是一個M2M系統(tǒng)，M2M通信被提到了一個更重要的高度。M2M可以將機器間通信、機器控制通信、人機交互通信、移動互聯(lián)通信等多種通信技術相結合，使M2M可以稱為所有增強的機器通信和網絡能力技術。M2M作為一個通稱，在機器、功能及其潛在用途之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動交換，形成了整個物聯(lián)網，這是物聯(lián)網的主要發(fā)展形式[4]。目前，為了實現(xiàn)不同M2M終端之間的通信，ETSI的M2M技術委員會(TC)提供了M2M通信體系結構的端到端視圖，使系統(tǒng)能夠在標準化的基礎上達成共識M2M設備領域，正在運行的M2M應用程序設備可以通過兩種方式連接到M2M核心。一是可以“直連”是指M2M設備配備廣域網通信模塊，并與操作員接入網直接連接；二是可以“網關作為網絡代理”是指M2M設備通過M2M網關連接到網絡和應用領域。使用M2M區(qū)域網絡連接到M2M網關。M2M區(qū)域網是指任何一種網絡技術。將不同M2M設備之間的物理層和MAC層連接到同一個M2M局域網，或允許M2M設備通過路由器或網關接入公共網絡。M2M網關網關設備實現(xiàn)了M2M服務能力(SC)，保證了M2M設備與網絡和應用領域的交互和相互連接。M2M網關可以實現(xiàn)局部智能。M2M網絡及應用領域：（1）接入網絡。允許M2M設備域與核心網絡通信的網絡。（2）傳輸網絡。允許在網絡和應用程序域之間傳輸數(shù)據(jù)的網絡。（3）核心網絡。提供連接和服務功能、網絡控制功能以及到其他網絡的連接。（4）M2M服務能力。提供通過組開放接口體現(xiàn)網絡應用程序的M2M功能，組開放接口通常通過已知的標準化接口使用核心網絡功能。（5）M2M應用程序運行業(yè)務邏輯。使用具有開放、可訪問接口的M2MSC。事實上，在網絡和應用領域以及設備領域，M2MSC是ETSITCM2M的工作基石[6]。三、M2M業(yè)務能力M2M業(yè)務目標是那些受益的——成本效益高且無處不在的應用程序。應用范圍包括:機隊(機隊)管理、智能電表(智能測量)、家居自動化(智能家居)、電子醫(yī)療等。這些來自物聯(lián)網的發(fā)展目標將在未來形成一個相對完整的M2M業(yè)務需求，以確保M2M服務的高效端到端交付。M2M總體要求，遵循一般M2M系統(tǒng)要求，并不都是特定的M2M系統(tǒng)或這些系統(tǒng)的組件。物聯(lián)網中有許多對象感知信號。當連接到網絡的設備處于休眠狀態(tài)時，M2M系統(tǒng)還應該能夠在休眠狀態(tài)下對這些設備進行管理，即M2M系統(tǒng)可以與休眠設備、保持和休眠設備通信。消息傳遞。M2M系統(tǒng)中的消息傳遞支持四種通信模式:anycast、單播、組播和廣播。M2M服務符咒層提供的功能將在參考點公布。通過一組公共接口集，M2MSCs可以使用與3CPP、3CPP2、ETSITISPAN等指定的核心接口、現(xiàn)有接口相同的功能。此外，M2MSC可以連接到一個或多個核心網絡。提供的M2M服務特性包括:應用程序啟用。尋址和庫通信選項。遠程實體管理，安全。事務管理(XTM)電信運營商的曙光和互聯(lián)代理。并非所有M2M服務功能都需要劃分到系統(tǒng)的不同部分。1:逸出M2M服務函數(shù)僅為函數(shù)的分組提供建議函數(shù)。在實際系統(tǒng)中，沒有必要強制執(zhí)行所有M2M服務功能層，因此M2M服務功能在消息流中沒有被描述為一個單獨的實體。四、M2M功能架構M2M功能體系結構包括整個端到端M2M功能體系結構，功能實體M2M功能體系結構的設計是為了使用具有IP能力的底層網絡，包括由3GPP、TISPAN和3GPP2標準系統(tǒng)提供的IP網絡服務。當然，使用其他具有ip能力的網絡并不排除，使用非ip數(shù)據(jù)服務的目的是使寬帶通信成為可能。（1）M2M高層架構。包括設備和網關域、網絡域。M2M設備運行M2M應用程序獲得的M2M服務能力，通過接入網直接連接到網絡域，或通過M2M網關連接到網絡域。此時，M2M設備通過M2M區(qū)域網絡連接到M2M網關。網絡域充當連接到它的M2M設備的代理，其中M2M網關充當代理。（2）接入網允許M2M設備和網關域與核心網絡通信。接入網包括XDSL、HFC、satellite、GERAN、UTRAN、EUTRAN、無線局域網(W-LAN)和WiMAX。（3）核心網絡需要IP連接、服務和網絡控制功能，其他連接方式最少，潛在的其他連接方式最少，其他網絡互聯(lián)和漫游功能。核心網絡包括3GPPCNs、ETSITISPANCN和3GPP2CN。（4）M2M服務功能提供的M2M功能可以在不同的應用程序之間共享。通過一個開放接口公開它們的功能并使用核心網絡的功能，通過隱藏網絡特性來簡化和優(yōu)化應用程序開發(fā)部署。（5）M2M應用程序運行業(yè)務邏輯，通過開放接口獲取M2M服務能力。網絡管理功能包括管理訪問和核心網絡所需的所有功能，包括資源供應、監(jiān)視、故障管理等等。M2M管理功能包括管理網絡域中M2M服務功能所需的所有功能。五、結束語M2M是物聯(lián)網的核心部分。工業(yè)和信息化部電信研究所Teer管理研究所研究員鄭平在過去幾年提出了這一想法。M2M的智能應用將大大超出您的想象，并提到M2M應用程序是事物。網絡