M2M技术基础2课件

1、M2M技术基础第二章 M2M的业务模式第二章 M2M的业务模式M2M业务模式的现状多种应用程序、技术和其他M2M规模使得M2M业务模式高度复杂M2M价值链有许多缺乏整合的参与者，导致M2M市场的脆弱用不足的和不完整的端对端标准解决方法过多叙述部分方面和解决方法的标准进一步使市场脆弱M2M部署的多业务模式仍然盛行，将持续好几年第二章 M2M的业务模式2.1 M2M市场2.2 M2M业务模式分析2.3 M2M的商业模式2.4 市场演变2.1 M2M市场2.1.1 医疗保健行业2.1.2 能源行业2.1.3 智能交通2.1.4 物流行业2.1.1 医疗保健行业 医疗保健 M2M 应用概述 医疗保健

2、M2M 应用方案 应用模式应用前景一个完整的远程医疗监护 M2M 系统可以具体分为如下部分：传感器部分 负责对病人生理参数，如心电图、心跳、呼吸、脉搏等进行采集 传输网络部分 传输数据的通道，包括数据在传感器和个人终端间的传输通道，个人终端和服务器间的传输通道 远程医疗业务平台 远程医疗业务提供方 医疗保健 M2M 应用方案 右图中描述了一种可扩展的多层次网络式远程医疗监护系统结构。系统由监护终端设备和无线专用传感器节点构成了一个微型监护网络。 实时诊断分析 医护人员可以实时调取病人医疗数据，结合电子病历，对病情作出分析和诊断。医生的指令可以发回到监护仪，指导治疗和救助。 紧急求助服务 病人主

3、动请求定位最近的医护人员为患者提供及时的救助服务。 辅助医疗管理 提供辅助的医疗管理手段，记录病人请求、医护人员提供服务的相关工应用模式应用模式医疗保健 M2M 应用方案主要可以根据应用场景和功能的不同划分为 2 种模式:家庭社区远程医疗监护系统医院临床无线医疗监护系统。 家庭社区远程医疗监护系统远程监控需要护理和帮助的病人的安全和健康监控和对病人每日的活动发送提醒，如吃药通过视频会诊帮助和治疗病人 医院临床无线监护系统 在医院范围内利用各种传感器对病人的各项生理指标进行监护、监测系统需要同时支持床旁重患监护和移动病患监护 医院临床无线监护系统组成生理数据采集终端，具有采集、存储、显示、传输、

4、预处理、报警等功能，根据病人病情的需要，可分为固定型和移动型终端两种。 病房监护终端，作为病房内数据采集的中心控制和接入节点，收集病人的生理数据，支持本地监测，同时将数据发送至远程服务器端。 远程服务器端为设于医院监护中心的专业服务器，可提供详细的疾病诊断及分析， 并提供专业医疗指导，反馈最佳医疗措施。 网络部分。 1.能源行业M2M业务概述智能计量从能源计量设备自动收集消费、诊断和状态信息数据。数据传达到一个中央数据库进行计费、故障诊断、分析和负载管理需求响应为了使峰值负荷最小化，调整和分发动态价格信息消费者管理应用监视个人电器电力的使用并报告给一个提供管理服务的中央实体替代能源监控、维护E

5、V充电控制、账单信息等2.电力系统 M2M 应用业务概述在电力、自来水和管道煤气等公用事业系统的信息化过程中，户表数据的自动抄送具有十分重要的意义，也是行业单位迫切想要解决的问题，因为水电煤三表数据抄送的准确性、及时性，直接影响公用事业部门系统的信息化水平、甚至管理决策、经济效益。 传统的手工抄表费时、费力，准确性和及时性得不到可靠的保障，这导致了相关营销和企业管理类软件不能获得足够详细和准确的原始数据；一般人工抄表都按月抄表，对于用户计量来说是可行的，但对于相关供应部门进行更深层次的分析和管理决策却不够，行业的实际需求催生着自动抄表系统的技术和应用的不断发展。 3.电力系统 M2M 应用方案

6、无线抄表系统如图所示，无线电力远程抄表系统由位于电力公司的配电中心和位于居民小区的电表数据采集点组成，利用运营商的无线网络，电表数据通过运营商的无线网络进行传输。 无线抄表系统电表直接通过 RS232 口与无线模块连接或者首先连接到电表数据采集终端，数据采集终端通过 RS232 口与无线模块连接电表数据经过协议封装后发送到运营商的无线数据网络，通过无线数据网络将数据传送至配电数据中心，实现电表数据和数据中心系统的实时在线连接运营商无线系统可提供广域的无线 IP 连接。在运营商的无线业务平台上构建电力远程抄表系统，实现电表数据的无线数据传输，具有可充分利用现有网络，缩短建设周期，降低建设成本的优

7、点，而且设备安装方便、维护简单。 无线抄表系统组成数据采集部分 负责采集电表数据 传输部分 传输数据的通道 管理及业务平台 1.智能交通 M2M 应用概述智能交通是指采用电子计算机技术、电子技术和现代通信技术，使车辆和道路智能化，以实现安全快速的道路交通环境，从而达到缓解道路交通拥堵、减少交通事故、节约交通能源、减轻驾驶疲劳的目的。 上世纪 60 年代末，美国开始智能交通方面的研究，之后，欧洲、日本等也相继加入这一行列。经过 30 多年的发展，美国、欧洲、日本成为世界智能交通研究的三大基地。事实证明，智能交通可以大幅度提高交通网络的运行效率，是解决交通拥挤最经济有效的办法。它蕴涵着巨大的社会与

8、经济效益，是目前世界各国交通领域竞相研究和开发的热点。 智能交通 M2M 应用方案 智能交通系统可以具体分为如下部分 :数据采集部分 负责采集位置及视频数据 传输部分 传输数据的通道 ITS 管理平台 关键技术信息采集技术（GPS 及视频采集） 信息分析处理技术（视频处理） 无线通信网络技术 数据通信 Qos 控制技术 数据库管理技术 服务器高速数据处理技术 2.1.4 物流行业物流配送 M2M 应用概述 物流配送 M2M 应用方案物流车辆管理系统物流仓库管理系统应用前景1.物流配送 M2M 应用概述 在物流配送中，信息系统越来越强化物流企业和货主之间的联接，以实现高品质服务和低成本的运作。M

9、2M 通过实现人与人、人与机器、机器与机器的通信，通过其所提供的统一网络平台可以最大限度实现数字化城市信息资源共享和数据资源共享，推动移动信息化的发展。将 M2M 技术应用在物流配送系统中，既可以实现高质量的配送管理，又可以对配送中心的货物进行随时动态追踪管理，并可以根据所获知的数据进行市场分析和市场预测等方面的信息支持。这将极大提高配送效率，使得配送更合理、高效。 物流配送 M2M 应用方案物流车辆管理系统将 M2M 应用于物流车辆管理系统中，系统由物流车辆管理平台、无线网络接入、车载终端组成。将具有 M2M 应用、具备无线移动网络通信的 M2M 终端嵌入到车辆中，在车辆通过车载终端接入到物

10、流车辆管理系统中后，相关的信息，如速度、行驶方向、经纬度、车辆状态和闲置时间等，将会定时传送到系统中。利用这些信息，将可更好的管理车队，提高效率，增加使用率，及增强安全性。 车辆管理系统组成车队管理确定车辆位置，向个别车辆发送调度通知，从车辆上收集关于使用和维护的数据车辆维护为了主动诊断机械故障而从车辆上获得各种参数为车辆提供软件升级定期提醒车辆保养等信息电动汽车的相关充电应用，比如提供充电站位置，管理充电过程和车内参数，以及生成计费的相关记录等车辆管理系统组成保险远程监控位置、使用数据和司机行为数据来提供不同的保险费用紧急呼叫支持在事故发生时自动提供语音连接和上传事故参数导航根据特定的标准或

11、行为习惯，提供优化的路线选择收费自动支付通行费用资产跟踪跟踪交通工具中的资产该系统特点是： 实时车辆监控 实时监控车辆的位置、速度、行驶线路等，对超速、越界车辆进行报警。行驶轨迹回放 可查询车辆的行驶轨迹，在车辆被盗、被投诉或发生事故等情况下提供参考依据。综合信息管理 实现车辆信息、驾驶员信息、车辆维修情况的综合信息管理，实现车辆营运情况的统计分析。 物流仓库管理系统将 M2M 应用于物流配送中的货仓管理，系统由物品身份识别模块、网络接入模块、物流管理模块组成。物品身份识别模块利用条码扫描或RFID 标签结合掌上电脑或移动终端形式，自动化识别配送物品。网络接入模块由运营商提供无线系统，在运营商

12、的无线业务平台上构建物流配送系统，实现物流配送物品信息、管理信息的无线数据传输，提供广域的无线 IP 连接。物流管理模块通过接受到的物品配送信息、物品储存、物品监控等信息，准确显示物品位置、进行物品出入验证，实现自动化货仓管理。 物流配送货仓管理系统的特点： 进行业务管理 主要用于物流配送中心的入库、验收、发货、出库、输入进( 发)货数量等。 进行库存分析 主要用于物流配送中心的库存货物结构变动的分析，各种货物库存量，品种结构的分析，便于分析库存货物是否积压和短缺问题。 进行库存管理 主要用于物流配送中心的库存货物的管理。用于对库存货物的上下限报警、库存呆滞货物报警、货物缺货报警及库存货物保质

13、期报警等。 进行货位调整 主要用于物流配送中心对库存货物的货位进行调整，进行货位查询，以便仓库管理人员掌握各种货物的存放情况，便于仓库及时准确地查找在库货物。 进行账目管理 主要用于物流配送中心核算某一时间段的每种货物明细账，每类货物的分类账和全部在库货物的总账，便于仓库实行经济核算。 2.2 M2M业务模式分析2.2.1 M2M的商业机会2.2.2 M2M的商业应用类型及应用组网方式2.2.1 M2M的商业机会运营商设备提供商服务提供商个人、家庭、行业用户1. 运营商随着语音业务市场的饱和以及蜂窝行业的竞争日益加剧，运营商在寻找新的收入渠道。M2M 用于实现设备实时数据在系统之间、远程设备之

14、间建立无线连接，它很好地补充了现有的业务量。1. 运营商对于运营商而言，M2M 在很多方面都是理想的：流量能被经常集中到非高峰期，以平衡容量利用，同时许多流量可以被预测到。通过 M2M 业务，运营商能够在现有的网络基础上提高网络流量和用户数量。M2M 业务使得用最少的初期投资（M2M 业务与管理平台）就可以增加新的收入来源。通过 M2M 能很容易撬动 B2B 业务将 M2M 作为一种业务提供给小的商业客户或咨询公司，如一个咨询公司可以到客户的工业现场进行问题评估，然后通过蜂窝网络远程监控，如果这些数据与资产管理、设备生命周期维护等相关联，则对制造部门甚至整个企业都具有价值，并为用户带来直接经济

15、效益。美国的 Version 和 AT&T 现在就是这么做的。1. 运营商运营商可以采取两种方式参与到 M2M 业务中来一是出租网络容量给独立的 M2M 业务提供商如虚拟网络运营商 MVNO二是网络运营商自己成为 M2M 业务提供者，这样利润更高。需要注意的是，由于 M2M 主要是低数率数据传输，移动运营商需要调整传统的不适合分发少量数据的计费模式。2.设备提供商 设备提供商主要包括：芯片制造商、终端制造商、终端软件开发商、终端系统集成商、应用系统软件开发商、应用系统硬件制造商、应用系统集成商。其中，终端制造商、终端软件开发商、终端系统集成商往往是一个厂商。M2M 业务的开展需要大量的终端，这

16、就给芯片制造商和终端制造商等终端厂商提供了机会。在 M2M 的发展的同时也需要 M2M 网关和 M2M 业务与管理平台的完善和规模的扩大，这就实现了应用软件开发商与应用系统集成商等应用厂商的价值。除此之外终端系统集成商和应用系统集成商等系统集成商能够提供 M2M 端到端解决方案，这会始终伴随着 M2M 发展与成熟的全过程。 3.服务提供商 服务提供商在 M2M 的发展中扮演着重要角色，并且其重要性仅仅随着 M2M方案的不断增长的要求而增加。由于当前需求最大的是 M2M 业务垂直市场，因此目前最好的机遇是 ASP（应用软件服务供应商），它可以提供软件给那些希望能最大限度降低 I T 资源和设备成

17、本的公司。M2M 服务提供也包括应用软件开发商，系统集成商，MVNO（移动虚拟网络运营商。随着对 M2M 服务的要求的增长，M2M 业务水平市场会逐步开展起来，从而需要更广范围的服务提供商。对于现有的 ASP 来说，M2M 服务供应是一个突出的商业机遇，他们使用M2M 服务扩展对现有的客户的业务量，或者渗透到其它新行业。可以肯定的是，用户在未来会逐步发现 M2M 服务供应给他们提供了一种途径：扩展了他们的商业范围，并且把他们的收益增加到一个全新的高度。 4. 个人、家庭、行业用户未来M2M 的应用还会以行业应用为主，但是也会逐渐渗透到个人应用领域。个人消费电子领域（如数码相机、电子图书阅读器、

18、游戏机、音乐和视频播放器）正在生成很多新的 M2M 机会。涉及个人医疗保健的 M2M 应用也是一个很有潜力的领域。M2M 还可用于家庭为对象的应用中，这类应用直接为人所感知并已经成为生活中不可或缺的一部分，如智能家庭。此时家庭不是一个孤立的社会单位，智能家庭必须要具备和外部通信网络连接的能力，才能实现更广泛的功能。这个任务由中心控制器来实现，其充当外部网络和家庭网络之间的网关。M2M 是泛在网底端的平台。它会涉及到多行业融合的问题。包括金融、卫生、公安等不同行业，需要更高层关联。现在的 M2M 大部分还是集中于某一行业应用，日后，部分专网可以考虑逐步放开，将自身的资源向普通消费者开放，使更多的

19、行业用户相互共享资源、促进多行业融合。 2.2.2 M2M的商业应用类型及应用组网方式商业应用类型公共类准公共类民用类企业类 应用组网方式终端-终端连接方式终端-应用平台连接方式1. M2M商业应用类型根据 M2M 提供的服务内容可以将 M2M 的应用分为四类：公共类准公共类民用类企业类 公共类M2M即应用于公共事业，如河流的流量或大气的监控等。这类应用需要庞大的资金和时间，风险比较大，一般由政府进行投资建设，但由于引入了新的应用系统，可以带来良好的社会效益。 这类应用数据传输量不大，实时性要求不高（数据收发频率约每小时一次），但由于此类应用安放检测点的工作环境相对比较恶劣，处于户外粉尘、湿度

20、、酸度以及温度变化都较大的环境中，因此对终端设备有工业级的防护要求。另外，由于数据采集传输终端基本安装在固定位置，没有移动性要求。 准公共类M2M由耗费较大的设备进行大规模基础信息的收集，然后将所得信息有偿地提供给民用。如：气象信息或道路交通信息。 这类应用数据传输量不大，根据对位置信息实时性的要求，数据采集频度不同（间隔从几秒到几分钟不等），部分应用实时性要求较高，且部分应用必须满足高速移动使用的要求。交通控制、交通诱导、紧急车辆优先、停车场信息提供、不停车收费、事故避免等智能交通的特色功能。 民用类 M2M民用类 M2M，基本以民众为服务主体，如家庭安全服务或楼宇服务等。 这类应用要求差异

21、性很大，有的实时性要求高，有的可靠性要求高，有的数据安全性方面要求高。 企业类 M2M 企业类 M2M，主要是为企业信息化服务，提高企业自身效率、降低运作成本，如对移动设备/远端固定设备的监控、自动远程信息处理。 2. M2M应用组网方式每种类型 M2M 应用的实际需求和复杂的应用环境都大不相同，因此其组网方式也不尽一样，并且具体到每个行业也会有自己独特的功能要求和组网方式，主要由业务数据量、可靠性要求、数据保密性、网络状况决定。 下面是2种可行的组网方式终端-终端连接方式终端-应用平台连接方式终端-终端连接方式此种组网方案行业用户的信息控制中心也用 M2M 终端做接收端，考虑到可靠性问题，采

22、用主副两个 M2M 终端作冗余备份。信息控制中心终端可采用固定 IP，也可采用移动动态 IP（通过移动 DNS Server 寻址）。此方案由于都在 GPRS 的 APN 内网传输，无需经过公网，安全性较强，但实时性和稳定性相对较差，适合于小规模应用。 终端-终端连接方式终端-应用平台连接方式如图此种组网方式行业用户的信息控制中心通过有线的方式与运营商的网络连接 这种方式可以分为两种模式。用户自建系统模式此种模式由用户自己建立信息控制中心，运营商仅提供网络的管理。在组网时，通过 APN 专线或 VPN 隧道方式将用户的信息控制中心与运营商的网络连接，以实现应用数据流的传送。此种模式数据保密性高

23、，但用户建设成本也较高，适用于某些对数据保密要求较高的集团客户。 用户租用系统模式此种模式用户不需要自建信息控制中心，运营商会提供整套的端到端应用解决方案，包括应用逻辑的处理、终端的管理和网络的管理，信息控制中心的所有设备均在运营商的内网中，用户只需在外网访问运营商提供的信息控制中心对外的接口，即可满足用户对应用逻辑的控制和检测。此种模式用户建设成本低，适用于家庭、个人或相对分散的行业客户。 2.3 M2M的商业模式2.3.1 网络运营商或CSP主导模式2.3.2 MVNO主导模式2.3.3 企业客户主导模式2.3.1 网络运营商或CSP主导模式在这个模式中，通信服务提供商（CSP）在M2M解

24、决方案中起着核心作用。CSP企业客户用向部署的一个M2M服务请求的方法直接接近CSPCSP扮演了一个系统集成商的角色，并通过它的合作伙伴，为企业客户提供一个端到端解决方案。CPS也可能随意地选择系统集成商的服务CPS从其合作伙伴中选择一个设备供应商和应用软件开发人员来为选择的特定设备编写应用程序CPS可能有他们自主开发的M2M服务平台或可能与平台开发商之一合作。网络运营商或CSP主导模式2.3.2 MVNO主导模式MVNO（移动虚拟网络运营商）MVNO模式存在于早期的M2M中，M2M设备部署满足专门的M2M移动虚拟网络运营商的带宽协议MVNO在此M2M生态系统中发挥核心作用，直接与最终企业客户

25、相互作用。MVNO也通过他们的平台和设备伙伴促成了部署，有时也为客户开发应用程序。MVNO主导模式2.3.3 企业客户主导模式此模式中，M2M客户或服务提供者本身扮演领导角色。一般用于大型企业部署大量设备公司为了通信需求参与了与选定的网络运营商的协商，还为M2M服务提供平台供应商或MVNO（反过来还可以提供相关M2M模块或设备）企业客户主导模式2.4 市场演变目前M2M市场发生的一个根本性的变化是网络运营商变成关键角色新兴标准推动M2M市场的发展分析结论各运营商均将M2M提高到战略高度认为是未来业务发展的动力之一目标都是打造端到端的服务能力目前均处于探索期，并不关注收入未来衡量目标总收入、收入

26、增长、盈利，而不是ARPU、用户数、离网率战略定位及目标OrangeTelenorVerizon1、战略高度2、目标欧洲最顶尖的M2M供应商，尤其是在B2B领域Telenor三大战略举措之一：聚焦在M2M通信关注潜在数据业务物与物的连接将成运营商发展核心动力关注企业客户市场，为企业提供集成式的端到端的企业IT应用提供从咨询，开发，集成，实施的完整解决方案成为全球性的M2M服务和支撑大型组织成为垂直行业应用专家，从产品开发、应用到运营M2M客户数从百万级增加到千万级区域从以挪威、瑞典为主的北欧地区向全球扩散目前700万的终端收入占服务收入的20%，未来希望提高到50% 业务和市场推广策略业务范围

27、及推广策略公共事业/服务交通运输个人用户批发零售工业/制造业定位/跟踪/导航安全/监控移动支付及管理自动化和远程管理计量/检测远程医疗重点应用重点行业市场策略：目前大多数运营商主要以SIM发卡量衡量，大多处于百万级欧洲运营关注全球客户的规模化推广，关注全球平台的搭建美国没有特别强调全球客户，但跟服务商的合作使其具备了全球服务能力市场推广：自主推广为主利用杠杆充分分享终端厂商、集成商和服务商的客户资源运营商正在向最终用户渗透欧洲运营商推广能力和对客户的把握更强结论OrangeVerizonTelenorNTT运营商终端、集成、服务商最终用户11运营商终端、集成、服务商最终用户22运营商由不直接面

28、对客户向直接面对客户转型长期看两种模式共存M2M 平台技术和平台策略平台功能基本主要关注全球性平台的打造力求搭建跨全行业水平一体化通用平台非常关注接口协议标准目前大多能实现对终端侧的管理及配置，对应用侧的计划管理等，未来希望更多更开放的平台功能目前关注如何调整带宽资源使资费下降，研究地址和号码资源的合理分配及储备关注行业解决方案相关研发Orange：主要自主研发为主Telenor：主要合作为主Verizon：自主研发为主(ODI针对终端基本实现)结论终端配置状态监控行业解决方案数据库终端管理功能开放的API接口系统管理开源管理控制中心(通过控制中心实现管理员和用户的界面功能配置)接口协议标准终

29、端激活及关闭定位跟踪终端认证鉴权账户管理信息记录报告生成自动报警问题诊断可视化监控管理计费管理安全保障客户服务网关部分部分分析结论都非常关注网络、系统应用集成及服务推广等环节技术能力打造方面各有差异：合作整合：Telenor：合作整合为主，SIM卡自主研发并购：Verizon：通过并购获得能力自主研发：Orange：核心能力自主研发三家运营商都关注SIM和终端的推广和应用(RFID和SIM)都已经进入某些领域开发应用解决方案端到端解能力打造策略终端模块芯片终端集成网络应用及集成客户推广及服务Orange技术：自主研发和提供市场：自主推广及服务合作提供Verizon合作提供技术：并购整合市场：自

30、主推广和服务Telenor技术：合作为主市场：自主推广及服务合作提供以我为主合作研发NTT技术：自主研发和提供市场：自主推广和服务合作提供市场能力Mobistar、OEM合作研发能力合作定制SIM卡关注RFID标准IMC中心、Orang Lab、研发中心市场能力Telenor Connexion 、OEM合作研发能力自主研发SIM为主关注RFID应用Telenor object及M2M test lab市场能力n-phase(合资) ，VzB、 Vzw、VzT合理分工、OEM合作研发能力ODI终端认证n-phase市场能力自主推广研发能力定制终端NTT研发人员占5%市场能力总包能力推广能力技术能力平台SIM卡短距离网络运营商均将M2M提高到战略高度，极力打造端到端的服务能力Orange全球顶尖；Telenor聚焦M2M通信；VerizonM2M未来核心动力战略价值衡量收入增长的驱动因素，目前关注能力建设，开始跑马圈地总包能力：为客户提供一站式服务：向终端厂商伸出橄榄枝，提供统一认证，简化成本，缩短产品推出周期与应用集成商合作：通过合作或者并购模式推广能力：调整部门结构或成立子公司或并购合作支撑市场推广与终端厂商合作共享客户资源，了解客户平台通过成立子公司或并购模式获得平台研发及建设能力SIM卡：定制SIM卡，以SIM为切入点研发工业级