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1、M2M技术概述概述 M2MM2M的体系结构，协议，内容的体系结构，协议，内容 M2MM2M模块模块M2MM2M应用应用4123M2MM2M前景和挑战前景和挑战 5书目5.1 概述 上世纪90年头中后期，随着各种信息通讯手段的发展，加之地球上各类设备的不断增加，人们起先越来越多的关注于如何对设备和资产进行有效监视和限制，甚至如何用设备限制设备“M2M”理念由此起源。是一种以机器智能交互为核心的、网络化的应用与服务。简洁地说，M2M是指机器之间的互联互通。M2M（Machine/man-to-Machine/man）（European Telecommunication Standards Ins
2、titute,ETSI）（Third Generation Partnership Project，3GPP）（China Communications Standards Association CCSA）探讨M2M的各大标准化组织欧洲电信标准协会第三代协作项目组织中国通信标准化协会ETSI M2M 通信功能体系架构标准化组织标准化组织项目内容项目内容3GPP标准化工作3GPPFS_M2M这这个个项项目目是是3GPP 3GPP 针针对对M2M M2M 通通信信进进行行的的可可行行性性研研究究报报告告，由由SA1 SA1 负负责责相相关关研研究究工工作作。研研究究报报告告3GPP 3GPP 系
3、系统统中中支支持持M2MM2M通通信信的的可可行行性性研研究究于于2005 2005 年年9 9 月立项，月立项，2007 2007 年年3 3 月完成月完成NIMTC重点研究支持机器类型通信对移动通信网络的增强要求，包括对重点研究支持机器类型通信对移动通信网络的增强要求，包括对GSMGSM、UTRANUTRAN、EUTRAN EUTRAN 的增强要求，以及对的增强要求，以及对GPRSGPRS，EPC EPC 等核心网络的增等核心网络的增强要求强要求FS_MTCe支支持持机机器器类类型型通通信信的的增增强强研研究究是是计计划划在在R11 R11 阶阶段段立立项项的的新新研研究究项项目目。主主要
4、要负负责责研研究究支支持持位位于于不不同同PLMN PLMN 域域的的MTC MTC 设设备备之之间间的的通通信信的的网网络络优优化技术。此项目的研究需要与化技术。此项目的研究需要与ETSITCM2METSITCM2M中的相关研究保持协同。中的相关研究保持协同。FS_AMTC本本研研究究项项目目旨旨在在寻寻找找E.164 E.164 的的替替代代，用用于于标标识识机机器器类类型型终终端端以以及及终终端端之之间间的的路路由由消消息息，是是R11 R11 阶阶段段新新立立项项的的研研究究课课题题，已已于于2010 2010 年年2 2月启动。月启动。SIMTC支持机器类型通信的系统增强研究，此为支
5、持机器类型通信的系统增强研究，此为R11 R11 阶段的新研究课题。阶段的新研究课题。在在FS_MTCe FS_MTCe 项目的基础上，研究项目的基础上，研究R10 R10 阶段阶段NIMTC NIMTC 的解决方案的增强的解决方案的增强型版本。型版本。项目(1)TC5WG7 完成了移动M2M 业务探讨报告，描述了M2M 的典型应用、分析了M2M 的商业模式、业务特征以及流量模型，给出了M2M 业务标准化的建议。(2)TC5WG9 于2010 年立项的支持M2M 通信的移动网络技术探讨，任务是跟踪3GPP 的探讨进展，结合国内需求，探讨M2M通信对RAN 和核心网络的影响及其优化方案等。(3)
6、TC10WG2M2M 业务总体技术要求，定义M2M业务概念、描述M2M场景和业务需求、系统架构、接口以及计费认证等要求。(4)TC10WG2M2M通信应用协议技术要求，规定M2M通信系统中端到端的协议技术要求。CCSA 标准化工作 各个组织对M2M的理解均不同，M2M也没有统一的标准。除了，ETSI,3GPP等标准化组织推动M2M标准化的进程之外，也有一些运营商制定相关的一些标准。5.2 M2M的体系结构、协议、内容M2MM2M机器应用中间件M2M终端通信网络M2M系统构架传感器及其网络技术通信网络技术专用芯片、模块、终端技术M2M平台技术它们之间的结合技术实现M2M主要涉及的关键技术IPv4
7、地址正在急速消耗，预料将于2011年底告罄。M2M技术的出现，使得数以亿计的M2M设备接入进网络。IPv6接受128位地址长度，几乎可以不受限制地供应地址。设备众多地址耗尽解决方法IPv6技术是M2M通信网络的重中之重可以说IPv6构筑M2M的基础。管理流业务流并行模式M2M应用模式管理流业务流分别模式 WMMP(Wireless M2M Protocol)协议是为实现M2M业务中M2M终端与M2M平台之间、M2M终端之间、M2M平台与M2M应用平台之间的数据通信过程而设计的应用层协议。描述了M2M终端的基本要求规定了WMMP协议对M2M终端的要求提出了M2M终端的性能要求和安全性要求5.3
8、M2M模块 现有的M2M模块很大一部分与原有的手机通信模块无太大区分，甚至就是一般的手机模块，有一部分对M2M应用进行了相应的改进，比如缩小体积，取消不须要的功能（如语音通话），能够适应较为严苛的工作环境，内置M2M协议等，运用AT指令的GPRS模块和内置M2M协议的模块都是M2M模块。Telit GSM/GPRS模块GE865 目前市场上最小的GSM/GPRS 模块（外形尺寸仅为22mm x 22mm x 3mm），接受了球栅列阵（BGA）技术。华为MC703 符合工业应用的工作温度范围，可以达到-30到+75；MC703经过严格的ESD防静电测试，SIM卡和USB接口经过了8KV以上的静电
9、测试考验。Cinterion BGS2 全球最小的可软焊M2M模块BGS2，这是用于须要语音和高速GPRS数据的M2M解决方案的全球最小的LGA（焊盘网格阵列）模块。HUAWEI MC323 这是一款50PIN的B2B 的2G 模块产品，支持 CDMA（CDMA800，CDMA1900）。MC323外部供应1个UART接口，支持短消息，电话本，数据业务，嵌入式 TCP/UDP等功能。AT 吩咐是用来限制 TE（Terminal Equipment）（如PC等用户终端）和 MT（Mobile Terminal）（如移动台等移动终端）之间交互的规则。1.TCP/UDP连接初始化2.建立 TCP/U
10、DP链接3.TCP/UDP数据发送4.接收数据缓存查询5.关闭TCP/IP链接一次完成的TCP/IP通信过程须要如下几个关键步骤：1.TCP/UDP连接初始化ATIPINIT=，“用户名”,“密码”OK ATIPINIT?IPINIT:1,10.0.10.87,129.11.18.8,0.0.0.0，OK 2.建立 TCP/UDP链接ATIPOPEN=1,TCP,129.11.18.8,10000,9000 OK ATIPOPEN=2,TCP,129.11.18.8,10000,8000OK ATIPOPEN=3,UDP,129.11.18.8,7000,6000OK ATIPOPEN?IPO
11、PEN:1,TCP,9000,129.11.18.8,10000 IPOPEN:2,TCP,8000,129.11.18.8,10000 IPOPEN:3,UDP,6000,129.11.18.8,7000 OK 3.TCP/UDP数据发送ATIPSEND=3,ASDF IPSEND:3 OK4.TCP/UDP接收数据缓存查询 ATIPGETDATA?IPGETDATA:0,2,4 IPGETDATA:1,2,3 IPGETDATA:2,3,4 OK ATIPGETDATA=0 IPGETDATA:0,2,4,1234 OK ATIPGETDATA=1 IPGETDATA:1,2,3,ADF
12、OK5.最终关闭TCP/IP链接ATIPCLOSE?IPCLOSE:1,1,1,0,0 OK ATIPCLOSE=1 OK ATIPCLOSE?IPCLOSE:0,1,1,0,0 OK6.或者可以打开透亮传输使能 ATIPENTRANS=1 OK 作为DTU(Data Transfer unit)运用 对于安装有PPP协议的终端，可以用PPP协议与模块连接实现对网络的透亮链接，此时模块相当于与DTU(Data Transfer unit)数据传输单元，这时在终端上即可进行相应的网络编程。5.4 M2M应用 为了解决各行业需求，M2M的业务模型由三部分组成：行业终端、移动通信网络、M2M应用平台
13、。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。医疗传感器节点用来测量各种人体生理指标。传感器节点将采集到的数据，通过无线通信方式将数据发送至监护终端设备，再由监护终端上的通信装置将数据传输至服务器终端设备上，由专业医护人员对数据进行视察，供应必要的询问服务和医疗指导，实现远程医疗。数据采集部分管理及业务平台传输部分负责采集负责采集电表数据电表数据传输数据传输数据的通道的通道管理及应管理及应用用无线抄表系统无线通信网络技术信息采集技术数据库管理技术智能交通关键技术5.5 M2M前景和挑战 现今市场中，透过固网和无线的传输，人与人（P2P）之间的沟通或许已经成熟，但机器于机器（M
14、2M）之间的连接却还是一块正在开发的处女地。M2M市场当下已成为全球范围内快速增长的高科技市场之一，各国的知名调研机构均对M2M应用进行过市场估算。今年全球M2M 运营商业务收入为15 亿美元，主要来自于交通、能源、安防及零售产业，今后仍旧是运营商收入的集中行业。但是当前的M2M 应用，主要还是在垂直应用方面，在水平应用方面很少或没有成功的应用。产业链方面的问题：没有形成共赢和规模化的产业链。在基于垂直应用的商业模式下，M2M 用户面对的是M2M 业务集成商，而业务集成商面对产业链的其他环节。业务运营方面的问题业务种类少，用户认知度低成本限制了M2M业务的发展业务运营支撑系统不完善作 业2-1.请简述M2M技术的定义。2-2.为什么电联组织ITU要大力推广M2M技术，认为M2M技术是物联网核心技术？2-3.M2M的业务模型是什么？2-4.M2M的技术标准体系是什么？2-5.M2M架构包含哪五个重要技术部分？2-6.简述M2M两种应用模式的异同。2-7.简述WMMP协议的作用。2-8.给出搭建一个M2M应用系统的步骤。2-9.M2M模块与手机通信模块有什么别？2-10.M2M终端通过M2M模块接入互联网有哪几种方法，有何优缺点？2-11.请写出常用的AT指令集。M2M技术