[ 導讀 ] 隨著科學技術的發展，越來越多的設備具有了通信和連網能力，網絡一切（NetworkEverything）逐步變為現實。

    M2M協議

    隨著科學技術的發展，越來越多的設備具有了通信和連網能力，網絡一切（NetworkEverything）逐步變為現實。人與人之間的通信需要更加直觀、精美的界面和更豐富的多媒體內容，而M2M的通信更需要建立一個統一規范的通信接口和標準化的傳輸內容。

    概念

    M2M是Machine-to-Machine/Man的簡稱，是一種以機器終端智能交互為核心的、網絡化的應用與服務。它通過在機器內部嵌入無線通信模塊，以無線通信等為接入手段，為客戶提供綜合的信息化解決方案，以滿足客戶對監控、指揮調度、數據采集和測量等方面的信息化需求。M2M根據其應用服務對象可以分為個人、家庭、行業三大類。

    通信網絡技術的出現和發展，給社會生活面貌帶來了極大的變化。人與人之間可以更加快捷地溝通，信息的交流更順暢。但是目前僅僅是計算機和其他一些IT類設備具備這種通信和網絡能力。眾多的普通機器設備幾乎不具備聯網和通信能力，例如家電、車輛、自動售貨機、工廠設備等。M2M技術的目標就是使所有機器設備都具備連網和通信能力，其核心理念就是網絡一切（Network Everything）。M2M技術具有非常重要的意義，有著廣闊的市場和應用，推動著社會生產和生活方式新一輪的變革。

    M2M是一種理念，也是所有增強機器設備通信和網絡能力的技術的總稱。人與人之間的溝通很多也是通過機器實現的，例如通過手機、電話、電腦、傳真機等機器設備之間的通信來實現人與人之間的溝通。另外一類技術是專為機器和機器建立通信而設計的。如許多智能化儀器儀表都帶有RS-232接口和GPIB通信接口，增強了儀器與儀器之間，儀器與電腦之間的通信能力。目前，絕大多數的機器和傳感器不具備本地或者遠程的通信和連網能力。

    M2M系統框架

    從數據流的角度考慮，在M2M技術中，信息總是以相同的順序流動，如圖1所示。

    在這個基本的框架內，涉及到多種技術問題和選擇。例如：

    ●機器如何連成網絡？

    ●使用什么樣的通信方式？

    ●數據如何整合到原有或者新建立的信息系統中？

    但無論哪一種M2M技術與應用，都涉及到5個重要的技術部分：機器、M2M硬件、通信網絡、中間件、應用。

    ●智能化機器——使機器“開[FS:PAGE]口說話”，讓機器具備信息感知、信息加工（計算能力）、無線通信能力。

    ●M2M硬件——進行信息的提取，從各種機器/設備那里獲取數據，并傳送到通信網絡。

    ●通信網絡——將信息傳送到目的地。

    ●中間件——在通信網絡和IT系統間起橋接作用。

    ●應用——對獲得數據進行加工分析，為決策和控制提供依據。

    機器設備(Machines)

    M2M硬件

    實現M2M的第一步就是從機器/設備中獲得數據，然后把它們通過網絡發送出去。使機器具備“說話”（talk）能力的基本方法有兩種：生產設備的時候嵌入M2M硬件；對已有機器進行改裝，使其具備通信/聯網能力。

    M2M硬件是使機器獲得遠程通信和聯網能力的部件。現在的M2M硬件產品可分為五種。

    (1)嵌入式硬件

    嵌入到機器里面，使其具備網絡通信能力。常見的產品是支持GSM/GPRS或CDMA無線移動通信網絡的無線嵌入數據模塊。典型產品有：Nokia12GSM嵌入式無線數據模塊;SonyEricsson的GR48和GT48；Motorola的G18/G20forGSM，C18forCDMA；Siemens的用于GSM網絡的TC45、TC35i、MC35i嵌入模塊。

    (2)可組裝硬件

    在M2M的工業應用中，廠商擁有大量不具備M2M通信和連網能力的設備儀器，可改裝硬件就是為滿足這些機器的網絡通信能力而設計的。實現形式也各不相同，包括從傳感器收集數據的I/O設備(I/ODevices);完成協議轉換功能，將數據發送到通信網絡的連接終端（ConnectivityTerminals）；有些M2M硬件還具備回控功能。典型產品有：Nokia30/31forGSM連接終端。

    (3)調制解調器（Modem）

    上面提到嵌入式模塊將數據傳送到移動通信網絡上時，起的就是調制解調器的作用。如果要將數據通過公用電話網絡或者以太網送出，分別需要相應的Modem。典型產品有：

    BT-SeriesCDMA、GSM無線數據Modem等。

    (4)傳感器

    傳感器可分成普通傳感器和智能傳感器兩種。智能傳感器（SmartSensor）是指具有感知能力、計算能力和通信能力的微型傳感器。由智能傳感器組成的傳感器網絡（SensorNetwork）是M2M技術的重要組成部分。一組具備通信能力的智能傳感器以AdHoc方式構成無線網絡，協作[FS:PAGE]感知、采集和處理網絡覆蓋的地理區域中感知對象的信息，并發布給觀察者。也可以通過GSM網絡或衛星通信網絡將信息傳給遠方的IT系統。典型產品如Intel的基于微型傳感器網絡的新型計算的發展規劃——智能微塵(SmartDust)等。

    目前智能微塵面臨的最具挑戰性的技術難題之一是如何在低功耗下實現遠距離傳輸。另一個技術難題在于如何將大量智能微塵自動組織成網絡。

    (5)識別標識（LocationTags）

    識別標識如同每臺機器、每個商品的“身份證”，使機器之間可以相互識別和區分。常用的技術如條形碼技術、射頻識別卡RFID技術（Radio-FrequencyIdentification）等。

標識技術已經被廣泛用于商業庫存和供應鏈管理。
    通信網絡

    網絡技術徹底改變了我們的生活方式和生存面貌，我們生活在一個網絡社會。今天，M2M技術的出現，使得網絡社會的內涵有了新的內容。網絡社會的成員除了原有人、計算機、IT設備之外，數以億計的非IT機器/設備正要加入進來。隨著M2M技術的發展，這些新成員的數量和其數據交換的網絡流量將會迅速地增加。

    通信網絡在整個M2M技術框架中處于核心地位，包括：廣域網（無線移動通信網絡、衛星通信網絡、Internet、公眾電話網）、局域網（以太網、無線局域網WLAN、Bluetooth）、個域網（ZigBee、傳感器網絡）。

    在M2M技術框架中的通信網絡中，有兩個主要參與者，他們是網絡運營商和網絡集成商。尤其是移動通信網絡運營商，在推動M2M技術應用方面起著至關重要的作用，他們是M2M技術應用的主要推動者。第三代移動通信技術除了提供語音服務之外，數據服務業務的開拓是其發展的重點。隨著移動通信技術向3G的演進，必定將M2M應用帶到一個新的境界。國外提供M2M服務的網絡有AT&TWireless的M2M數據網絡計劃，Aeris的MicroBurst無線數據網絡等。

    中間件(Middleware)

    中間件包括兩部分：M2M網關、數據收集/集成部件。網關是M2M系統中的“翻譯員”，它獲取來自通信網絡的數據，將數據傳送給信息處理系統。主要的功能是完成不同通信協議之間的轉換。典型產品如Nokia的M2M網關。

    數據收集/集成部件是為了將數據變成有價值的信息。對原始數據進行不同加工和處理，并將結果呈現給需要這些信息的觀察者和決策者。這些中間件包括：數據分[FS:PAGE]析和商業智能部件,異常情況報告和工作流程部件,數據倉庫和存儲部件等。

    M2M應用前景

    M2M(機器對機器)是指將數據從一臺終端傳送到另一臺終端，就是機器與機器的對話。該領域的專家們將M2M稱為物聯網(InternetofThings)。如果在這一過程中引入無線連接，我們對物聯網的應用就會得到無窮無盡的可能性。試想有一個“智能電網”能夠使大量設備比如儀表、家電、汽車、照明設備、醫療監視器、零售庫存等實現連接和通信，它所帶來的好處會非常多，例如提高生產力、節約能源、遠程訪問、降低成本、改善醫療等等。

    根據WirelessIntelligence的統計，截至2008年底，全球無線連接數量已超過40億(包括擁有多個SIM卡的用戶在內)，這是值得移動行業自豪的一個數據。然而，據權威機構分析，M2M市場還蘊藏著超過500億的潛在連接數量。根據HarborResearch公司的統計數據，全球無線M2M連接數量將從2008年的7300萬戶增至2013年的4.3億戶。可以說，憑借這一巨大的市場機遇，M2M有望成為移動連接領域的又一個重要前沿。

    值得指出的是，CDMA技術在支持M2M通信方面扮演著重要角色。 而且，cdma20001x的升級技術EV-DO更是將擁有極高的數據傳輸速率，與M2M技術相得益彰，為運營商和最終用戶創造無限價值。
    M2M備受運營商青睞

    語音服務市場的激烈競爭導致了服務同質化，并降低了ARPU值。M2M通過使機器使用運營商網絡，為運營商帶來了額外的收入，并最終提高他們的盈利能力。試想一下，假使全國的運輸卡車車隊都配備了無線傳感器，而數以萬計的家庭也用上了無線電表，其無線數據的使用量將會非常的龐大。許多有遠見的cdma2000運營商已經瞄準了這一機會，并正積極發掘M2M所蘊含的無限商機。憑借合理的定價方案和規模經濟效益，無論是運營商還是其客戶都能從M2M中獲得巨大收益。

    M2M相關的服務還有另一項核心優勢，那就是低用戶流失率。長期關注日益增長的M2M市場的分析師們指出，該領域的用戶流失周期一般在7年左右。分析師們認為，針對蜂窩M2M應用，汽車運輸和車隊物流、公共設施智能計量、零售網點、用于物業管理和醫療保健的安全報警等領域將在中短期內帶來最佳的投資回報。對于運營商而言，要在這一前景光明的領域尋求新的商機，其關鍵是對有望在最短時間內吸引最多用戶的市場予以優先考慮。

    M2M與CD[FS:PAGE]MA技術相得益彰

    運輸市場是最先將M2M付諸商用的領域之一。在過去20多年里，基于衛星的移動通信系統一直憑借其位置追蹤和對移動資產狀態(出租車、拖車和集裝箱等)的監控能力，為長途運輸和物流行業提供服務。此后，M2M開始通過cdma20001x網絡提供遙測服務。憑借安裝于卡車、公交和重型設備等移動資產中的1x蜂窩收發器，公司得以與司機交換雙向數據信息，并隨時隨地地監控車輛位置、行駛時間、油耗和維護狀況等多方面。

    首批在醫療保健領域成功商用的M2M解決方案之一是由CardioNet所提供的。CardioNet突破性的解決方案是在一個可佩戴的無線終端中集成心臟監測裝置，這款終端通過與cdma20001x無線網絡連接，最終與醫療監測網絡相連。監測器在病人的心電圖中發現異常心律時，就會自動通過無線終端將數據發送到CardiNet監控中心，并由有醫療執照的監測技術人員及時分析診斷審閱。。

    展望未來，ProteusBiomedical公司已成功研制了一種內置微型傳感器的藥丸，病人服下藥丸后，傳感器可以及時通過無線連接向醫生或家里的電腦發送報告，使護理人員能夠更有效地監測患者是否遵照醫囑服藥。

    無線智能網可以使煤氣表、水表和電表等儀表之間彼此連接，實現比如告知用戶為草坪澆水以及運行洗衣機和烘干機等高能耗家電的最佳時間等功能。有些專家將這一概念進一步延伸，正在開發工作原理相同的無線連接的溫控器。溫控器可通過無線網絡安全地傳遞指令，從而發現潛在的斷電隱患，并自動調整受影響地區的家庭和辦公室的HVAC(混成自動電壓控制)系統。

    盡管這些解決方案聽起來像是出自科幻小說之中，但智能網確實正逐步成為現實，這得益于成熟和高度可靠的3G網絡所提供的廣泛覆蓋，例如可以將絕大多數機器與互聯網連接的cdma20001x技術。
    M2M前景無限

    M2M通信技術最令人興奮的發展成果之一就是它代表了利用無線連接轉變傳統觀念的全新商業模式。Kindle電子書閱讀器終端就是一個極好的例子，目前該終端已引起公眾的廣泛關注，并成為新聞報道的焦點。Kindle終端配有內置無線調制解調器，使用戶能夠通過Sprint的cdma2000網絡下載圖書。

    AnyData、華為、摩托羅拉、高通和中興等公司紛紛推出M2M模塊，通過可靠、安全和無所不在的cdma20001x無線鏈路與機器進行連接。

    市場調研公司[FS:PAGE]StrategyAnalytics預計，移動M2M市場規模在2014年將超過570億美元，2008年年底，這一市場的規模還只有不到160億美元。巨大的市場潛力使許多無線運營商和終端制造商紛紛看好M2M的前景，他們也在尋求為越來越多獨立的機器添加無線連接功能。

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