M2M基礎(chǔ)知識專題

M2M簡介

M2M基礎(chǔ)知識專題        M2M（Machine To Machine）是所有增強(qiáng)機(jī)器設(shè)備通信和網(wǎng)絡(luò)能力的技術(shù)的總稱。
        M2M是指多種不同類型的通信技術(shù)有機(jī)的結(jié)合在一起：機(jī)器之間通信；機(jī)器控制通信；人機(jī)交互通信；移動互聯(lián)通信。M2M讓機(jī)器，設(shè)備，應(yīng)用處理過程與后臺信息系統(tǒng)共享信息，并與操作者共享信息。它提供了設(shè)備實(shí)時地在系統(tǒng)之間、遠(yuǎn)程設(shè)備之間、或和個人之間建立無線連接，傳輸數(shù)據(jù)的手段。
        M2M技術(shù)綜合了數(shù)據(jù)采集、GPS，遠(yuǎn)程監(jiān)控、電信、信息技術(shù)，是計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備、傳感器、人類等的生態(tài)系統(tǒng)，能夠使業(yè)務(wù)流程自動化，集成公司資訊科技 (IT)系統(tǒng)和非IT設(shè)備的實(shí)時狀態(tài)，并創(chuàng)造增值服務(wù)。這一平臺可在安全監(jiān)測、自動抄表、機(jī)械服務(wù)和維修業(yè)務(wù)、自動售貨機(jī)、公共交通系統(tǒng)、車隊(duì)管理、工業(yè)流程自動化、電動機(jī)械、城市信息化等環(huán)境中運(yùn)行并提供廣泛的應(yīng)用和解決方案。

M2M的技術(shù)組成

M2M基礎(chǔ)知識專題        M2M涉及到5個重要的技術(shù)部分：機(jī)器、M2M硬件、通信網(wǎng)絡(luò)、中間件、應(yīng)用。
        1、機(jī)器：實(shí)現(xiàn)M2M的第一步就是從機(jī)器/設(shè)備中獲得數(shù)據(jù)，然后把它們通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去。使機(jī)器“開口說話”（talk），讓機(jī)器具備信息感知、信息加工（計算能力）、無線通信能力。使機(jī)器具備“說話”能力的基本方法有兩種：生產(chǎn)設(shè)備的時候嵌入M2M 硬件；對已有機(jī)器進(jìn)行改裝，使其具備通信/聯(lián)網(wǎng)能力。
        2、M2M硬件：M2M硬件是使機(jī)器獲得遠(yuǎn)程通信和聯(lián)網(wǎng)能力的部件。主要進(jìn)行信息的提取，從各種機(jī)器/設(shè)備那里獲取數(shù)據(jù)，并傳送到通信網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)在的M2M硬件共分為五種：嵌入式硬件、可組裝硬件、調(diào)制解調(diào)器（Modem）、傳感器 、識別標(biāo)識（Location Tags）。
        1）嵌入式硬件：嵌入到機(jī)器里面，使其具備網(wǎng)絡(luò)通信能力。常見的產(chǎn)品是支持GSM/GPRS或CDMA無線移動通信網(wǎng)絡(luò)的無線嵌入數(shù)據(jù)模塊。
        2）可組裝硬件：
        3）調(diào)制解調(diào)器（Modem）：上面提到嵌入式模塊將數(shù)據(jù)傳送到移動通信網(wǎng)絡(luò)上時，起的就是調(diào)制解調(diào)器的作用。如果要將數(shù)據(jù)通過公用電話網(wǎng)絡(luò)或者以太網(wǎng)送出，分別需要相應(yīng)的Modem。
        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（Smart Sensor）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(wǎng)絡(luò)（Sensor Network）是M2M技術(shù)的重要組成部分。一組具備通信能力的智能傳感器以Ad Hoc方式構(gòu)成無線網(wǎng)絡(luò)，協(xié)作感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理區(qū)域中感知對象的信息，并發(fā)布給觀察者；也可以通過GSM網(wǎng)絡(luò)或衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)將信息傳給遠(yuǎn)方的IT系統(tǒng)。
        5）識別標(biāo)識（Location Tags）：識別標(biāo)識如同每臺機(jī)器、每個商品的“身份證”，使機(jī)器之間可以相互識別和區(qū)分。常用的技術(shù)如條形碼技術(shù)、射頻識別卡RFID（Radio- Frequency Identification）技術(shù)等。標(biāo)識技術(shù)已經(jīng)被廣泛用于商業(yè)庫存和供應(yīng)鏈管理。
        3、通信網(wǎng)絡(luò)：將信息傳送到目的地。通信網(wǎng)絡(luò)在整個M2M技術(shù)框架中處于核心地位，包括：廣域網(wǎng)（無線移動通信網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)、Internet、公眾電話網(wǎng)）、局域網(wǎng)（以太網(wǎng)、無線局域網(wǎng)WLAN、Bluetooth）、個域網(wǎng)（ZigBee、傳感器網(wǎng)絡(luò)）。
        4、中間件：中間件包括兩部分：M2M 網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)收集/集成部件。網(wǎng)關(guān)是M2M系統(tǒng)中的“翻譯員”，它獲取來自通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳送給信息處理系統(tǒng)。主要的功能是完成不同通信協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。
        5、應(yīng)用：數(shù)據(jù)收集/集成部件是為了將數(shù)據(jù)變成有價值的信息。對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行不同加工和處理，并將結(jié)果呈現(xiàn)給需要這些信息的觀察者和決策者。這些中間件包括：數(shù)據(jù)分析和商業(yè)智能部件，異常情況報告和工作流程部件，數(shù)據(jù)倉庫和存儲部件等。

M2M應(yīng)用案例分析

        三一重工是國內(nèi)較早應(yīng)用M2M技術(shù)提高信息化的企業(yè)，我們來看一下三一重工產(chǎn)品信息化方面的應(yīng)用：
        三一重工在其銷往全球各地的工程機(jī)械（關(guān)鍵部位或關(guān)鍵部件）上加裝數(shù)據(jù)采集終端，機(jī)械的運(yùn)行數(shù)據(jù)通過電信運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)匯總到三一集團(tuán)ECC（Enterprise Control Center，企業(yè)控制中心），是實(shí)現(xiàn)對工程設(shè)備作業(yè)狀況的實(shí)時監(jiān)控，ECC隨時發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行中存在的問題，要求實(shí)現(xiàn)吊車上的智能設(shè)備控制器檢測到的油溫、轉(zhuǎn)速、工作壓力等運(yùn)行數(shù)據(jù)信息通過通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時發(fā)送至ECC，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，ECC立即指導(dǎo)客戶排除故障或派出維修人員上門服務(wù)。
        如果必須通過現(xiàn)場服務(wù)排除設(shè)備故障時，ECC立刻通過定位系統(tǒng)搜尋客戶故障設(shè)備的確切位置以及最近的服務(wù)車輛，并計算出最佳路線，派一線服務(wù)工程師迅速趕往故障現(xiàn)場，并將最佳路線圖發(fā)送至工程師和司機(jī)的手機(jī)上。ECC控制中心還可以通過定位系統(tǒng)實(shí)時跟蹤服務(wù)車輛運(yùn)行軌跡，以確定服務(wù)人員是否在最短時間內(nèi)到達(dá)客戶現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)對客戶的快速反應(yīng)。
        通過提高產(chǎn)品的信息化和智能化，三一重工銷往全球各地的設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的服務(wù)能力，一方面形成新的服務(wù)產(chǎn)品，給企業(yè)創(chuàng)造了新的收入；另一方面也提高了品牌形象和客戶滿意度。

M2M與物聯(lián)網(wǎng)

M2M基礎(chǔ)知識專題        物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵領(lǐng)域有以下四方面：1. RFID    2.傳感網(wǎng)    3. M2M    4. 兩化融合。
        M2M是物聯(lián)網(wǎng)四大支撐技術(shù)之一，如圖所示。“M2M”是“Machine-to-Machine”的縮寫，用來表示機(jī)器對機(jī)器之間的連接與通信。比如，機(jī)器間的自動數(shù)據(jù)交換（這里的機(jī)器也指虛擬的機(jī)器比如應(yīng)用軟件）從它的功能和潛在用途角度看，M2M引起了整個“物聯(lián)網(wǎng)”的產(chǎn)生。

M2M的產(chǎn)品構(gòu)成

        M2M產(chǎn)品主要由以下三部分構(gòu)成：
        無線終端：都是特殊的行業(yè)應(yīng)用終端，而不是通常的手機(jī)或筆記本電腦。
        傳輸通道：從無線終端到用戶端的行業(yè)應(yīng)用中心之間的通道。
        行業(yè)應(yīng)用中心：是終端上傳數(shù)據(jù)的會聚點(diǎn)，對分散的行業(yè)終端進(jìn)行監(jiān)控。特點(diǎn)是行業(yè)特徵強(qiáng)，用戶自行管理，而且可位於企業(yè)端或者托管。

M2M業(yè)務(wù)及應(yīng)用系統(tǒng)分類

        根據(jù)終端是否移動，M2M業(yè)務(wù)應(yīng)用可分為兩大類：
        移動性應(yīng)用：適用于外圍設(shè)備位置不固定，移動性強(qiáng)丶須要與中心結(jié)點(diǎn)實(shí)時通信的應(yīng)用，如交通、公安、海關(guān)、稅務(wù)、醫(yī)療、物流等行業(yè)從業(yè)人員手持系統(tǒng)或車載、船載系統(tǒng)等。
        固定性應(yīng)用：適用于外圍設(shè)備位置固定，但地理分布廣泛、有線接入方式部署困難或成本高昂的應(yīng)用，可利用機(jī)器到機(jī)器實(shí)現(xiàn)無人值守，如電力、水利、采油、采礦、環(huán)保、氣象、煙草、金融等行業(yè)信息采集或交易系統(tǒng)等。

M2M的透析

        M2M強(qiáng)調(diào)的是在商業(yè)活動中通過移動通訊技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用變革既有商務(wù)模式或創(chuàng)造出新商務(wù)模式，是機(jī)器設(shè)備間的自動通訊。從狹義上說，M2M只代表機(jī)器和機(jī)器之間的通信。目前，人們提到M2M的時候，更多的是指非IT機(jī)器設(shè)備通過移動通信網(wǎng)絡(luò)與其他設(shè)備或IT系統(tǒng)的通信。放眼未來，人們認(rèn)為M2M的范圍不應(yīng)拘泥于此，而是應(yīng)該擴(kuò)展到人對機(jī)器、機(jī)器對人、移動網(wǎng)絡(luò)對機(jī)器之間的連接與通信。
        現(xiàn)在，M2M應(yīng)用遍及電力、交通、工業(yè)控制、零售、公共事業(yè)管理、醫(yī)療、水利、石油等多個行業(yè)，對于車輛防盜、安全監(jiān)測、自動售貨、機(jī)械維修、公共交通管理等，M2M可以說是無所不能。
        M2M不是簡單的數(shù)據(jù)在機(jī)器和機(jī)器之間的傳輸，更重要的是，它是機(jī)器和機(jī)器之間的一種智能化、交互式的通信。也就是說，即使人們沒有實(shí)時發(fā)出信號，機(jī)器也會根據(jù)既定程序主動進(jìn)行通信，并根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)智能化地做出選擇，對相關(guān)設(shè)備發(fā)出正確的指令。可以說，智能化、交互式成為了M2M有別于其它應(yīng)用的典型特征，這一特征下的機(jī)器也被賦予了更多的“思想”和“智慧”。
        人們紛紛看好了M2M的發(fā)展前景。一個出發(fā)點(diǎn)就是，在當(dāng)今世界上，機(jī)器的數(shù)量至少是人的數(shù)量的4倍，這意味著巨大的市場潛力。

M2M的未來展望

        M2M：M可以是人(Man)，也可以是機(jī)器(Machine)，M2M泛指人、機(jī)器之間建立連接的所有技術(shù)和手段。其核心理念就是網(wǎng)絡(luò)一切。也是所有增強(qiáng)機(jī)器設(shè)備通信和網(wǎng)絡(luò)能力的技術(shù)的總稱。人與人之間的溝通很多也是通過機(jī)器實(shí)現(xiàn)的，例如通過手機(jī)、電話、電腦、傳真機(jī)等機(jī)器設(shè)備之間的通信來實(shí)現(xiàn)人與人之間的溝通。另外一類技術(shù)是專為機(jī)器和機(jī)器建立通信而設(shè)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(qiáng)了儀器與儀器之間，儀器與電腦之間的通信能力。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的設(shè)備具有了通信和連網(wǎng)能力，網(wǎng)絡(luò)一切（Network Everything）逐步變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。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(nèi)容，而M2M的通信更須要建立一個統(tǒng)一規(guī)范的通信接口和標(biāo)準(zhǔn)化的傳輸內(nèi)容。
        通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)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(jī)和其他一些IT類設(shè)備具備這種通信和網(wǎng)絡(luò)能力。眾多的普通機(jī)器設(shè)備幾乎不具備聯(lián)網(wǎng)和通信能力，例如家電、車輛、自動售貨機(jī)、工廠設(shè)備等。M2M技術(shù)的目標(biāo)就是使所有機(jī)器設(shè)備都具備連網(wǎng)和通信能力，其核心理念就是網(wǎng)絡(luò)一切（Network Everything）。M2M技術(shù)具有非常重要的意義，有著廣闊的市場和應(yīng)用，推動著社會生產(chǎn)和生活方式新一輪的變革。

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