MM通信.薛建彬译

M2M技术基础第一章概述参考书《M2M通信》薛建彬等译机械工业出版社第一章概述1.1什么是M2M1.2M2M系统架构1.3M2M技术组成1.4M2M应用领域及挑战1.5促进M2M技术成熟的因素1.6国内外发展现状1.1什么是M2MM2M起源上世纪90年代中后期，随着各种信息通讯手段（如Internet、遥感勘测、远程信息处理、远程控制等）的发展，加之地球上各类设备的不断增加，人们开始越来越多的关注于如何对设备和资产进行有效监视和控制，甚至如何用设备控制设备——“M2M”理念由此起源。1.1什么是M2M M2M是现阶段物联网最普遍的应用形式，是实现物联网的第一步。

未来的物联网将是由无数个M2M系统构成，不同的M2M系统会负责不同的功能处理，通过中央处理单元协同运作，最终组成智能化的社会系统。相关概念M2M传感网物联网泛在网络智慧地球应用层通信对象网络层传感器+近距离无线通信（低速、低功耗）传感器网+近距离无线通信RFID、二维码近距离中高速通信内置移动通信模块各种终端传感器网+近距离无线通信RFID、二维码近距离中高速通信内置移动通信模块各种终端通信终端：手机、上网卡等物-物物-物人-物物-物人-物人-人不包括一个或几个网络初期：传输后期：融合，协同多网络、多技术异构协同智能：跨技术、跨网络、跨行业、跨应用末端网/终端基础网络1.1什么是M2MM2M表达的是多种不同类型的通信技术有机的结合在一起机器对机器（MachinetoMachine）人对机器（MantoMachine）机器对人（MachinetoMan）移动网络对机器（MobiletoMachine）M2M让机器，设备，应用处理过程与后台信息系统共享信息，并与操作者共享信息。1.1什么是M2MM2M（Machine/Man-to-Machine/Man）是一种以机器智能交互为核心的、网络化的应用与服务。简单地说，M2M是指机器之间的互联互通。M2M技术使所有机器设备都具备连网和通信能力，它让机器、人与系统之间实现超时空的无缝连接。M2M通信技术综合了通信和网络技术，将遍布在日常生产生活中的机器设备连接成网络，使这些设备变得更加“智能”，从而可以创造出丰富的应用，给人们的日常生活、工业生产等带来新一轮的变革。M2M示意图1.钟1什么学是M2技MM2磁M（Ma熟ch痕in燃e栽to章M适ac帝hi豪ne）机件器与蚕机器沸之间栗自动脸的数邪据交隙换。包括沫传统挂意义挪上的影机器输，如岸汽车占、自营动售房诚货机禾等也包付括虚经拟意存义上良的机杰器，叹如软酒件等基于庙通用喘通信伯网络它实现推的机惊器与针机器悟之间扩的“披交流鱼”引猛出了让所谓渐“物长联网棋”的算概念谱，其卷设想甲是：在未来机器与机器之间能够通过通信媒介，像人与人之间一样进行交流，并且这种交流是自主的、具有一定智能的1.裙2M2爪M系统肢架构M2牲M业务幕流程颤涉及哲众多茫环节染，其太数据烫通信葬过程臣内部螺也涉饭及多荒个业烘务系感统包舅括M2训M终端M2赠M管理诵平台应用栗系统具体擦系统绳结构M2算M终端舱具有秘的功胁能接收郑远程M2烟M平台死激活废指令本地痕故障智报警数据呜通信远程哨升级使用愉短消愁息/彩信/G令PR期S等几找种接巧口通扔信协核议与M2墙M平台虚进行俗通信终端设备（TE）:

主要完成行业数字模拟量的采集和转化无线模块（MT，移动终端）:

主要完成数据传输、终端状态检测、链路检测及系统通信功能行业专用终端无线调制解调器:又称为无线模块，具有终端管理模块功能和无线接入能力。用于在行业监控终端与系统间无线收发数据手持设备:通常具有查询M2M终端设备状态、远程监控行业作业现场和处理办公文件等功能。M2滥M终端量类型终端雁管理掠模块终端往管理榴模块为软件走模块，可以缩慧位于TE或MT设备喘中，循主要掩负责纲维护涌和管掩理通包信及乏应用灾功能性，为庸应用谜层提岸供安腊全可亲靠和献可管狱理的教通信银服务。M2捐M管理狱平台殖为客锐户提责供统架一的烫移动筛行业伟终端敞管理禁、终浮端设遭备鉴谜权支持详多种耀网络限接入或方式泛，提抵供标霞准化湾的接霸口使促得数绍据传乖输简剩单直位接提供荡数据哪路由艰、监戚控、然用户创鉴权扭、内坛容计造费等匆管理巷功能M2剂M管理盼平台的功研能GPRS接入模块:

使用GPRS方式与M2M终端传送数据行业网关接入模块:

负责完成行业网关的接入，通过行业网关完成与短信网关、彩信网关的接入，最终完成与M2M终端的通信通信接入模块终端接入模块:

负责M2M平台系统通过行业网关或GGSN与M2M终端收发协议消息的解析和处理数据库模块:

保存各类配置数据、终端信息、集团客户（EC）信息、签约信息和黑/白名单、业务数据、信息安全信息、业务故障信息等应用接入模块:

实现M2M应用系统到M2M平台的接入业务处理模块:

是M2M平台的核心业务处理引擎，实现M2M平台系统的业务消息的集中处理和控制Web模块:

提供Web方式操作维护与配置功能M2妨M平台(按照目功能英划分)M2眠M终端拨获得陪了信壶息以老后，我本身仇并不恰处理丑这些厉信息挽，而悠是将茂这些陪信息森集中孕到应况用平下台上渐来，加由应译用系韵统来扒实现料业务栏逻辑。应用状系统应用梳系统救的主尸要功栗能把感猴知和天传输斯来的遮信息督进行绍分析着和处充理，萍做出觉正确证的控聪制和址决策捧，实尤现智爷能化偿的管免理、启应用爸和服锡务M2捞M系统魄结构侵的特净点与桐影响1.多数诸性设备越的数旨量在锈数量昼级上怠的增执加将权导致盘应用安程序悉结构窝和网廉络负朗载的公压力移动疮网络浸在设凉计时国并没腿有考佩虑这株些M2米M设备2.多样德性M2担M应用悔程序婆的实辟现导京致了盘大量那有多撑种需奴求的守设备剖的出吐现。带来饰异构芬性，牺对互巴操作依能力染是一瓦大挑齐战3.不可脊见性设备凝必须贺很少稠或不耻需要桥人的趋控制滨，这眠就要秩求设贱备管何理被播无缝捕地集侄成到浇服务呈和网甚络管专理中战。M2用M系统鸦结构筒的特对点与孔影响4.临界闸性一些朵应用兴（如偿智能振电网央上的那电压掏、生辈命保承障系喷统等晌）在微延迟挥和可石靠性毁上有吓严格肆要求亡，这骄将挑向战和鹅超越宅现代畅网络五的能撒力5.隐私迟问题设备错管理皇被集繁成到考通信妨系统狐中，凡意味锹着对监于设托备上喝数据盈的隐档私问齿题和坏安全男问题稻成为翼人们刃关注竭的问疫题之矮一从技捧术层侍面看夫，各仅环节载发展高现状躁及主墙要难需点各雅不相金同现状遗：能脸满足毛部分论应用短距刑离为犹主，哭嵌入配式基廊本实禽现，鱼功耗难有待秆改进喇，目假前能祖满足袜部分网应用难点蛛：技幼术标屠准及扣成本翼成为尖障碍技术偏协议愈和标饥准存乘在多会种，愿且各付有优做劣，繁目前步处于傍混战由于针技术载的发题展不状足以浪支撑信终端纯成本响的下毕降，谜成本逗成为桨重要阳障碍谅因素热点箭：业自内关快注Zi毒gB最ee和RF绒IDZi钉gB额ee功耗宪低，耳成本贵低50美分校，组蔽网方场便，的但缺毅乏安庙全规嫌范及喊完善遗的标米准RF懂ID成本煤高，刊无源麻单向盈，未要来重延点研侍究超吃高频扮和有验源RF萄ID，推蝴向民求用应用糊域网络贤域终端涂域基础袍网络青层面伴：能烛够支体撑从带堤宽、禁网络蹈结构绝方面甘，基拳本能院够支黄撑。葛未来筒对于衡流量滩的增缺加应服如何水合理利利用控带宽因和网仆络资张源成坐为业蜘内关洒注热党点业务攀网络净层面谣：支撑铲层从痛垂直零向水俱平融文合存戒在不炮足，响需要艘搭建武水平宇分层旁业务赴网络梳体系目前IP资源思的紧销缺借助茶云计峡算等教新的佣运算盼处理善系统犬来处骄理信唯息和讽辅助欺决策复杂愤的应丘用层蒙语言坐环境汉、内盗容管肤理等搅要求传感终网和也通信予网的纤无缝蠢连接统一嫂的协锹议栈上下鼠文感划知技拜术信息厉和数蛛据集末成处它理技哑术终端蜡及网剧络的捧融合网络驼与应箩用的葛融合1.栽3份M2虏M技术料组成M2轧M涉及虏到5个重坛要的础技术汪部分寸，包筛括：智能择化机殊器M2亿M硬件通信雁网络中间壶件应用1.智能辩化机越器实现M2颜M的第姐一步息就是蒜从机定器/设备堆中获轧取数毅据，芦然后忠把它肿们通绢过网斑络发司送出们去。塞使机是器“份开口返说话示”，揪让机姥器具虫备信绩息感胶知能渴力、熊信息喘加工洽（计川算能负力）粥、无堆线通骑信能耀力。使机疼器具填备“咽说话对”能驰力的嚼基本昆方法嗓有两沉种：生产博设备泼的时根候嵌雨入M2唐M硬件对已职有机匠器或丝式设备野进行傻改装医，使寻其具姐有通他信能患力M2砍M设备川的特怀征1.功能蹲受限大多吊数M2耳M设备乖的计叹算、摆存储恒能力召要比手目前结出现制的笔葬记本往电脑咱或手律机低叛几个临数量偏级2.低功支率多数踢位于炎室外安，不聪能轻妙易与银电源泛相连这将晓减少M2效M程序态之间踢的交率互次病数3.嵌入佛式部署悲后很叉难改灭变4.保持激不变设备零更换森率低2.宿M2茫M硬件M2枣M硬件词是使紧机器棋获得渗远程纪通信奶和联鲁网功笑能的倡部件召。主夫要用亮于进拦行信蜡息的荐提取朱，从汽各种鲜机器伯设备践那里械获取限数据释，并沙传到殊通信余网络摄。现在漂的M2碑M硬件烤共分北为5种：嵌入义式硬寇件：具嵌入盲到机启器中锋，使厘其具伙有网灾络通向信功觉能。词常见顺的产涌品是挤支持GS钢M/补GP桑RS或CD搏MA无线堵移动叼通信缴网络勉的无项线嵌袭入数抽据模害块。可组沾装硬牛件：显在M2培M的工挡业应律用中益，厂洒商拥血有大景量不渣具备M2到M通信粒和联角网能乖力的航机器斤，可芝组装营硬件亭就是划为满途足这栏些机歇器的睡网络陷通信拨能力惰而设佛计的拌。包亏括从栏传感涛器收立集数子据的I/才O设备滩，将骡数据烦发送窝到通方信网敬络的带连接代终端叼，有盲些M2棕M硬件忍还具榆备回禽控功继能。调制兵解调姥器：闷嵌入张式模洒块要患将数室据传边送到汪移动唱通信晋网路元，起亿到的么就是坐调制呈解调言器的蹲作用哲。如稻果要她将数栏据通伶过公铜用电专话网邪络或叛以太府网送麻出，迫则需肆要相乞应的Mo中de戴m。智能妄传感丑器：绒具有坐感知苹能力育、计斯算能漂力和培通信顾能力肌的微秘型传惊感器蜻。由召智能译传感谅器组落成的及传感致网络蜓是M2醒M技术隐的重秤要组师成部梯分。迟一组挨具备系通信宜能力惕的智样能传域感器抹以Ad所H尾oc方式山构成糊无线聚网络男，协奇作感崇知、朴采集撕和处呈理网同络覆吩盖的打地理毯区域持中感些知对距象的黎信息方并发卖布给少观察册者；复也可邪以通扬过GS绢M网络降或卫裁星通题信网托络将帽信息加传给IT系统征。识别裕标识毒：如对同每艇个机备器，而每个远商品爽的“垫身份牲证”殖，使查机器伟之间葡可以腿相互筒识别泰和区兄分。厚常用般的技打术包档括条蹈形码载技术南，RF佣ID技术母等。3.通信落网络将信昆息传璃送到五目的圾地。情通信紫网络变在M2划M技术债中处皆于核很心地伙位。筒包括泡：广域公网（蹈无线车移动患通信补网络婆、卫检星通抛信网恒络、In赤te依rn着et、公寻众电挺话网逝等）局域导网（炸以太杜网、俩无线艘局域柳网、Bl循ue播to兴ot益h）个域拒网（Zi欧gB暑ee、传圾感器茂网络撒）4.中间写件中间戚件包组括两帅部分M2惜M网关梢：是M2薪M系统馆中的饺翻译吵员，组它获梢取来叠自通黑信网征络的愉数据蹦，将悦数据汤传输积给信芒息处葵理系干统。估其主混要功醋能是捕完成参不同糕通信田协议瞎之间律的转另换数据究收集/集成疫部件顾：此惰部件止是为眨了将芹数据辽变成泽有价卧值的睛信息绿。对眼原始阴数据棕进行粮不同过加工则和处讲理，滤并将场结果谷呈现善给这对些信香息的汇观察泰者和饺决策供者。兵这些浮中间叹件包角括：擦数据控分析剥和商演业智结能部得件，露异常原情况懒报告卧和工丛作流询程部仿件，塞数据偶仓库仅和存乌储部州件等精。5.应用在M2浆M系统家中，义应用高的主祖要功苍能是柏通过抚数据悔融合挣、数桃据挖膏掘等车技术验把感阳知和书传输牙来的效信息禽进行半分析挺和处圾理，罩为决齐策和祝控制辈提供党依据伸，实愚现智亲能化善的M2绿M业务狸应用胃和服教务。1.荡4化M2乒M应用姓领域M2摇M在每观个应谈用领县域中叮的市卵场机去制和强标准主化机贝制是培不同逝的，防所以医每个谁企业米必须彻根据要实际希情况丈来确甘定自欠己的皂战略建筑户管理插和能妇源管慨理交通拥控制德和Ca涨r2观X（汽老车与霉其他针交通盘工具层或机硬器之畅间的杰通信男）移动毙支付共和金圣融服嚼务运输谁、贸党易和袖物流电动结汽车述和交姨通工笼具远故程控远制目前济全球M2沿M应用奖主要乐集中碎于三项大行侄业和是三大继领域公共事业/服务交通运输个人用户批发零售工业/制造业商业/服务业农业开采/建筑金融定位/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/检测远程医疗重点揉应用日韩妹一直纱以推梯动个暂人业芝务为导核心内，公萌共事劣业刚待刚起拔步以旺支撑U-搞Ja忙pa荣n和U-堪Ko头re爆a计划M2荷M技术最发展喝遇到之的挑蚁战缺乏法完整魂的标究准体针系商业伍模式隶不清订晰，桃未形妄成共际赢的饿、规浊模化她的产蛛业链窄带筛网络迈限制腔了M2份M业务勾的发村展以亚及业坐务信毫息承票载方堪式的陪多样品性M2猫M业务胞运营巧支撑毫系统州不完预善，幅不能群完全退有效河地支朽撑M2桂M业务冻的运抗营M2傅M各行柄业间膊融合晕难度津大1.狱5促进M2赚M技术膝成熟脉的因滴素高水还平的面框架这指粉的是缴一套食新兴丽德基碑于结侄构、贩平台恋、技番术的到标准磨，是匪以开羡发非智筒仓臣式的眠、不捎过时耕应用制程序偶为方贼法整老合的纲框架政策自和政劲府鼓锁励措勒施标准各个吸行业桌需要碍创造粱出新马的标烧准需减求在瞎全球枝系统订的水爹平上询处理M2某M1.梯5.伶1没M2伐M高层彩框架M2块M产业筹面对耀的最遗大部忽分挑罢战是筑把垂剂直筒可仓式放转变俱成一暮套简赌单可载发展膝的和蛙递增贞可开爆展的里应用努程序说。图1-筐5表明肺向M2让M工业差成熟弟迈进独的第声二阶盼段过绵渡的虏标志鸦是水春平平宋台的礼出现蝴和部庭署。图1-图5如M2粉M工业受成熟乏的阶叶段这个指水平周平台狱指的蚕是一座个贯匹穿业役务领巴域、苹网络龟和设纯备的福，连班贯的古有效娘框架价。这灿是一行系列柏能够源功能撕分离滴的技已术、雾体系率结构惧和过熟程，笼特别纺是在瞧应用锤层和歌网络傅层。1.向5.锯2政策否和政毙府的田鼓励廊措施经济庙鼓励啊措施束提供废了一全个有沸吸引掠力的六、稳蕉定的引框架抢，在驶新项那目和拢运行扫部署拖中为M2法M投资榆创造阻额外珍的机知会。规则搭为一肢套可荒适用眼的、张在一奋个国薄家或攀地区授强制害实行拘的标装准的竭发展型提供技了明锐确的斩方向鹿。合作扁研究决和项畜目发边展的恰基金撕既是徐导致婶标准乖发展受的一紫步，乳也是肤开发运概念血验证绢、验负证现牧存标喊准的检方法躺。1.窜5.飘3矿M2唐M标准M2赖M市场顽需要呈强大屑的标笼准去栗确保研长期颜投资乎安全需要M2间M标准饿的几伞个关博键领渣域数据卫模型M2联M区域次网络M2偏M接入热和核击心网倡络优蚂化水平横服务孙平台增和相厅关AP鸭IM2取M模块纹和终送端的淘认证M2但M标准钟化组露织生固态系湾统1.数据有模型数据煌模型继明确洗地决刑定了叹交换聋数据侵的结县构，士主要董在M2虑M应用稳程序世之间残。最终糖标准觉化数遇据模俯型所薄依赖护的逻堪辑就行是如桂果使瘦用同门样的末数据塘结构拔去存鞠储和多接收缸数据约，那瘦么不予同的乐应用刻程序庙就能掌够以油一个检可互密操作榨的形疏式交串换数售据2.血M2辣M区域晕网络定义刺：指威的是明能够鼓为连钻接到赴同一M2世M区域欲网络暖的不煌同M2暖M设备锯之间渗提供驼物理累层和MA幕C层的卵连通夫性，横或者允通过拨路由典器或挖网关逗允许M2窄M设备黄连接江到公幕共网桌络的闭任何抹网络寒技术楚。例如涨：个人蛇局域哑网技哀术（椒、Zi麻gB猪ee、KN日X、蓝竹牙等本地逝网络狭。如药电力采线通惠信，喊仪表洁总线稳，无宫线仪虽表总鼓线等3.莫M2河M接入参和核坚心网哀络优敲化为了痒处理箱额外纠的M2堵M业务丹量，次远程忆通信仿运营流商认熟为要堡完成舌接入弹和核顾心网驰络的展改善宜和提殃高这种谋改善晌的一翠个关融键因捉素是M2掏M业务妈量的巾特殊飞属性略：低数楼据，勾不可荷预测饥性，寇低优博先级掠，突扫发性多种M2匹M设备使的另事一个桨显著牌特点惧是它野们产宿生低融容量燥数据应对M2框M业务改量的敲增涨重新慢构建吓接入妖和核枪心网垦络，它以便歉更好隶地适狸应M2温M业务洪量的耽基本委特点按，同负时避哗免了膀影响餐与个寻人通虾信相赵关的恰高收它益服采务根据3G软PP和3G密PP涂2中M2垮M标准耀的开击发工财作，筹逐渐假地部笨署新蓝设备碌、软患件升类级和怖为了M2星M业务随类型辱而优奏化网外络解两决方序案4.水平戒服务膏平台绳和相涌关AP晴I下一毒阶段M2面M业务乳的出皇现将柜依赖挨于执绕行一绝系列缺服务混能力王的水睁平平嘴台的朴部署具，这作是与M2度M应用获相接萌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