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M2M：机器的互联网zz
birdoo_ivy 发表于 2007/11/8 17:26:03 2699 查看 8 回复 [上一主题] [下一主题]
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未来用于人-人通信的终端可能只占整个终端市场的1/3，而更大数量的通信是机器对机器（M2M）的通信业务。在当今世界，机器的数量至少是人的数量的4倍，一个潜力巨大的市场即将形成。
说现代社会是一个网络化的社会，没有人会怀疑。网络技术的出现和发展给人们的生活带来了巨大的变化，Internet、GSM移动通信网络已经融入到我们的日常生活之中。现在，网络技术正处在一个转变时期，即将过渡到一个新的网络时代。
向下一代网络转移
Internet将走向下一代。虽然采用了各种技术使得Internet网络地址危机得到了一定缓解，但IP地址资源枯竭的问题并没有得到彻底的解决。彻底解决问题的出路是采用IPv6。IPv6是下一代Internet技术，能够有效增强网络安全与移动性能，可以有效解决现行IPv4面临的IP地址短缺问题。IPv6采用128位地址长度，几乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算，IPv6实际可为整个地球的每平方米面积分配1000多个地址。IPv6在设计过程中，除了一劳永逸地解决了地址短缺问题以外，还考虑了在IPv4中解决不好的其他问题，主要有端到端IP连接、服务质量（QoS）、安全性、多播、移动性、即插即用等。
第二代移动通信网路正在向3G甚至4G演变。移动通信正在从基于电路交换提供语音服务向提供数据、语音、视频等多种服务转变。目前，移动通信的语音业务市场趋于稳定和饱和，发展空间变得越来越狭窄。3G是移动通信发展的必然方向，随着通信速率的增加，业务重心从以语音为主发展到以数字业务、多媒体业务为主。
无线局域网技术的新发展表现为更高的速度、更好的互操作性以及安全性。无线局域网具有的高灵活性和可靠性，可以立竿见影地提高生产率，在各行各业的广泛应用中取得了引人瞩目的成果，展示了极为广阔的市场前景，它将创造崭新的生活和工作风尚。英特尔计划把Wi-Fi拓展到台式机上，一旦台式机内建立Wi-Fi功能，不仅可与无线局域网接入点设备（AP ，Access Point）联机，台式机本身也将成为家庭网络中的AP，为其他可连接至家庭网络的电子装置提供网络连接功能，可轻易把电脑里的流媒体影音节目，输出到支持Wi-Fi联机功能的娱乐系统上。
未来，各种通信技术将从平行、独立地发展，逐步走向融合，如移动通信技术与IP网络的融合；电信网、电视网、计算机网、卫星通信网络走向融合，为实现人与人（Man to Man）、人与机器（Man to Machine）、机器与机器（Machine to Machine）之间畅通无阻、随时随地的通信提供一个统一的网络平台。
下一代网络是M2M技术的核心
从计算机网络的发展来看，最早的计算机网络是计算机与计算机之间的连接，实现资源共享，协同计算，应用范围主要是科学计算领域。随着技术的发展，计算机的计算能力被广泛用在办公、商业、生产等各个领域，应用的重点从机器对机器（Machine to Machine）转变到人对机器（Man to Machine），更多地侧重人与计算机之间的交流，让计算机帮助人们提高工作效率。随着越来越多的社会软件（Social Software）的出现，包括电子邮件、群件、网络游戏、即时通信、Blog等，计算机不仅帮助人们提高工作生产效率，而且更主要的是为了网络中人与人（Man to Man）进行对话。
从通信网络的发展来看，通信最初的目的是实现人与人之间（Man to Man）的语音信息交流。移动通信网络使人与人之间随时随地的沟通成为可能。除了各种IT设备（如手机、PDA、笔记本电脑等）以外，现代越来越多的非IT类机器和设备嵌入了智能（感知、计算和通信能力），具备了“开口说话”的能力，可以通过通信网络与其他设备或者IT系统进行信息交流，实现远程的监控与控制。为机器与机器之间（Machine to Machine）的数据通信提供网络服务，一定会成为移动通信网络新的业务增长点。
新一代网络技术是M2M技术的核心和基础，IPv6提供了海量的地址空间，地球上每台机器都可以拥有一个自己的IP；第三代移动通信网络提供全球覆盖的通信能力,更快的通信速率,更可靠的安全性,更高的网络容量，更好的服务质量，为打造一个M2M时代提供了强有力的支持。
M2M实现了机器与机器之间的通信
从广义上说，M2M这个缩写代表以下含义：
● 机器对机器（Machine to Machine）;
● 人对机器（Man to Machine）;
● 机器对人 （Machine to Man）;
● 移动网络对机器(Mobile to Machine)。
如图1所示,它涵盖了所有实现在人、机器、系统之间建立通信连接的技术和手段。
从狭义上说，M2M只代表机器对机器（M2M）通信，目前更多的时候是指非IT机器设备通过无线移动通信网络与各种IT系统的通信。
本文讨论的是M2M的狭义概念，这也是以往被人们忽略的一个领域。以前，部分非IT类机器设备已经具备了一些短距离的与其他机器通信的能力，如许多智能化仪器都带有RS-232或者GPIB接口，可以和计算机或其他有相同接口的机器通信；还有一些工业总线技术可以将许多机器连成网络。但更多机器设备不具备本地通信能力，如家庭中的音响无法播放家用PC中存储的音乐，几乎所有的非IT机器设备都不具备远程通信的能力。
长期以来，人们致力于发展PC、PDA等“IT设备”的智能和连接，忽略了数量巨大的普通机器的通信联网能力。M2M技术综合了通信和网络技术，将遍布在人们日常生活中间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，给日常生活、工业生产等的方式带来新一轮的变革，如图2所示。
现在被人们广泛关注的各种智能化系统，例如智能家居、智能小区、智能楼宇、智能交通等，处处渗透和体现了M2M技术和理念。
根据相关资料预计，未来用于人-人通信的终端可能只占整个终端的市场的1/3，而更大数量的通信是机器对机器（M2M）通信业务。在当今世界上，机器的数量至少是人的数量的4倍，这意味着巨大的市场潜力。
影响M2M技术应用与发展的因素
M2M中的M为什么可以理解为Mobile？因为M2M和无线通信技术密切相关。无线技术使得系统更灵活、更快捷，安装更廉价，应用也更加广泛；主要的技术提供商也对无线技术更感兴趣。现有的大部分M2M应用都是基于GSM/GPRS蜂窝通信网络。
目前的M2M应用和计算机中的“中断”方式可以类比:人们不需要定期查询机器的状态，相反，机器在一定的条件下，自主地发起通信，如计算机系统中外设向处理器发出中断请求一样。GPRS系统经常在线和按照流量收费的特性，很符合现有M2M的应用模型。另外，蜂窝式移动通信系统的覆盖能力和范围比任何通信系统都要广，而且价格低廉，这对M2M也是一种促进。
GSM/GPRS的带宽比较小，这在很大程度上限制了M2M应用的推广和发展。如果３G乃至4G可以推广，增大的带宽可以改进现有的许多服务，比如，一些当前只能使用简单命令交互的应用可以改进成为图形交互界面，会使许多应用实用化，比如远程医疗、远程维修等，当然也会出现大量新的应用。
移动互联网技术对M2M的发展有很大影响。用户的移动设备只要可以访问Internet，就可以在更大的范围内检索更加丰富的信息，也可以以更加灵活多样的方式与设备交互。总地说，就是尽量使得多种不同的网络，如有线电视、有线通信、无线通信、互联网等等，整合在一个架构下，可能会给现有的服务带来重大变革。
标准的制定也很重要。如果所有的设备都可以按照同一种标准通信，那么这样一种网络将具有普适性，设备的易用性将大大提高，对于在非专业客户中推广产品也将非常重要。
另外，M2M通信模块的功耗和体积都比较小，这需要依靠微电子技术与产业的发展。
应用空间很大
运用M2M技术，可以实现两种基本功能应用：远程监视、控制、诊断；资产跟踪/供应链管理。M2M技术的具体的应用异常广阔和丰富，想像空间有多大，它的应用空间几乎就有多大。
以智能家居为例，按照M2M概念的理念，使用无线M2M技术，家庭中的灯光控制系统、安防控制系统、家居环境监控系统（温度、湿度、空气质量等）、家庭气象站可以连成一个统一的无线控制/监视网络，从而使家居真正实现智能化、自动化。M2M概念的引入将加速智能家居无线化发展。利用M2M技术，我们可以简洁有效地构建我们的智能化家庭环境。当前，人类已在无线射频技术、灯光控制、感应控制、无线音频控制网络等无线控制技术方面取得了巨大进展。另外，无线宽带接入技术、无线局域网(WLAN)技术和802.15.4(ZigBee技术)等全新的技术理念逐渐融入生活，无线控制系统作为有线系统的延伸，让家居设计更加灵活、更具弹性。应用数字化、自动化、智能化技术，是将传统住宅改造成为“智能家居”重要的科技手段和主要的发展方向。目前，无线智能家居通常采用的控制方式包括：无线局域网的IEEE802.11a和IEEE802.11b、蓝牙的IEEE802.15、802.15.4(ZigBee技术)、红外的IrDA、家庭射频技术的HomeRF。现在，从技术理论上来分析，实现无线智能家居控制系统已经完全成为可能。
将M2M概念全面引入智能家居系统的方案设计，采用无线分布式方式构建整个网络有利于各个节点之间的相互通信，达到真正意义上的智能化。无线智能家居控制系统就是要在我们与各种设备之间、设备与各类服务之间实现“无缝”的、直接的、实时的、无处不在的无线网络连接。具体来说，家居与外界的连接采用宽带无线接入技术，可使用BlueTooth等技术连接台式机与笔记本电脑等设备，达到信息的实时共享和传输；使用ZigBee技术连接家用设备，包括电视、录像机、玩具、游戏机、门禁系统、窗户和窗帘、照明设备、空调系统和其他家用电器等；同时可采用基于ZigBee技术的遥控器，使得家庭的联网设备可以通过无线方式连接到主人的PDA及移动手机终端。
在汽车工业中，一个典型的M2M 解决方案是为汽车租赁商开发的安全系统。如果车辆装备有无线通信模块并接入GPS，那么一旦它出现在异常的位置或地点就会自动向警察局或公司的安全部报警；警察局或安全部接到报警就可以发送数字信号，远程关闭汽车引擎。除了安全保障，这个系统还可以提供以下服务：实时后勤管理、汽车导航、引擎状态监测等。
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