物聯網業務流可否通過短信承載
在考慮物聯網的信息傳輸通道時,都是考慮基于GPRS或TD。而作為一名短信設備的維護管理人員,我總在思考如何讓短信這種消耗網絡資源少、效益高,目前設備余量也比較大的業務在物聯網應用 “物聯網”的概念雖然火起來也就整整一年時間,但其實各運營商早就以“行業應用”為名開展過很多項目了。比如路燈監控、水文監測、車輛定位、智能家居、電力遠程抄表等等。這些業務均是以各類型傳感器為信息搜集源頭,利用GPRS或短信為信息傳輸通道,再進行后臺的處理和控制,基本結構圖如下:

去年8月7日溫家寶總理在中科院無錫高新微納傳感網工程技術研發中心考察時指出要大力發展傳感網,要把傳感系統和3G中的TD技術結合起來,所以我們在考慮物聯網的信息傳輸通道時,都是考慮基于GPRS或TD。而作為一名短信設備的維護管理人員,出于對短信業務的喜愛,我總在思考如何讓短信這種消耗網絡資源少、效益高,目前設備余量也比較大的業務在物聯網應用上也能發揮作用。
一、短信在物聯網應用方面的缺陷和優勢
短信的機制是存儲轉發,即發送方在發送消息時,不確認接收方的狀態。我們發一條短信,在手機上看到“發送成功”,指的是短信已成功提交到短信中心,至于對方是否開機、是否在信號覆蓋不到的地方、何時能收到,那就暫時不知道啦,所以短信業務從端到端來講是無連接的。在實際應用中由于終端狀態、無線環境、系統低概率錯誤等原因,不能確保百分百的成功率。曾經聽一個集團客戶經理講過一件事:某物流公司使用“GPS+短信”的方式進行車輛調度,有輛車發來信息表明它在南京鼓樓廣場,車輛監控中心馬上聯系他,讓它辦點事,司機說:我已經到城東干道啦,之間相隔幾公里呢。這就是短信延遲造成的。
所以高可靠性的應用首先考慮GPRS、TD(下文中統一以TD來代替)等面向連接的解決方案,成本高于采用短信作為數據傳送通道。
那么,短信的優勢在哪里呢?
首先,M2M終端的成本低廉,只要有短信收發模塊即可,不需TD模塊;
其次,短信業務占用的無線資源、IP地址資源遠小于TD。如果一個M2M終端沒有連接入TD網絡,那么M2M管理平臺就沒法找到它,因為它還沒有被分配IP地址,所以只能由終端首先發起連接,分配地址及一定的網絡資源后才能進行信息溝通。對那些需要經常傳送數據的應用,就需要終端始終在線,接入TD網絡[FS:PAGE]。而短信解決方案是管理平臺和終端雙向都可以發起連接(只要有號碼就可以收短信,不需IP地址),而且只是在需要時發起連接,所以比TD方式大大節約網絡資源。
第三,短信模塊耗電量遠小于TD模塊,所以采用短信也是種低碳的方式。
二、短信如何揚長避短?
是否可以借鑒TCP/IP中實現方式:IP包也是非面向連接的,是不可靠的,但是通過TCP等上層協議的控制,使不可靠的IP包也能在高可靠的應用中使用,那么使用上層協議的控制應該也能使短信從不可靠、盡力而為的業務變成高可靠性的業務。只需進行軟件改造即可,實現難度小,成本低。
下圖是經典的TCP/IP的三次握手模式。

借鑒以上模式,在短信內容中添加控制字段,只需要在M2M終端和M2M管理平臺上用軟件實現即可,對現有短信標準無任何影響。
可以參照TCP/IP分層結構,把短信控制劃分為三個層次,將現有的短信收發作為基礎通道即第1層。第2層用于控制連接,第3層定義上層應用。可見下圖:

三、與WMMP協議結合
中國移動自04年開始和中科院就傳感網技術及應用方面進行研究探討,目前,中國移動研究院已制定物聯網應用協議(WMMP協議),建設了統一的業務和用戶管理平臺,提出了成熟的網絡架構,基于自有WMMP協議建立了產業聯盟,對實現應用規范化、降低終端成本、推動產業規模有重要促進作用。
我查閱了WMMP協議,閱讀了《M2M平臺與應用系統接口分冊》,其中“6.2 接口描述”中,提到了基于HTTP的標準WEB Service和長連接兩種方式,這兩種方式均是以TD(GPRS)為傳送通道的,短信在WMMP協議中是用來進行管理和控制,不用做業務流通道。
個人觀點:短信業務如果通過上層軟件進行可靠性改造,并按照WMMP的管理控制規范進行封裝后,將其嵌入M2M通信模組,是可以用于數據傳輸量不大、實時性要求不高的物聯網應用的,比如電力遠程抄表、路燈遠程控制等等,結合TD的大數據量傳輸功能,那我們中國移動的物聯網規范將非常完備,更具競爭力。
本人對短信業務比較熟悉,WMMP只是略有知曉,懇請各位看官批評指正。
作者簡介:張斌 有過研發經歷的增值網設備維護管理人員,現工作于中國移動江蘇公司網絡部。使命:鑄精品網絡,創優質服務。飛信:660126595,歡迎交流。
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