基本介紹
- 中文名：M2M協定
- 外文名：Machine-to-Machine/Man protocol
- 全稱：Machine-to-Machine/Man
- 領域：信息科學
概念,M2M系統框架,M2M工作內容,M2M標準,機器設備(Machines),M2M硬體,通信網路,中間件(Middleware),M2M套用前景,
概念
M2M是Machine-to-Machine/Man的簡稱，是一種以機器終端智慧型互動為核心的、網路化的套用與服務。它通過在機器內部嵌入無線通信模組，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、數據採集和測量等方面的信息化需求。M2M根據其套用服務對象可以分為個人、家庭、行業三大類。
通信網路技術的出現和發展，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。但是僅僅是計算機和其他一些IT類設備具備這種通信和網路能力。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，其核心理念就是網路一切（NetworkEverything）。M2M技術具有非常重要的意義，有著廣闊的市場和套用，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路能力的技術的總稱。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。如許多智慧型化儀器儀表都帶有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。絕大多數的機器和感測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：
● 機器如何連成網路？
●使用什麼樣的通信方式？
●數據如何整合到原有或者新建立的信息系統中？
● M2M硬體——進行信息的提取，從各種機器/設備那裡獲取數據，並傳送到通信網路。
● 通信網路——將信息傳送到目的地。
● 套用——對獲得數據進行加工分析，為決策和控制提供依據。
M2M工作內容
M2M的工作內容：結合感測器及其網路技術、通信網路技術、專用晶片、模組、終端技術和M2M平台技術，將數據從一台終端傳送到另一台終端，實現業務流程、工業流程更加趨於自動化。
M2M標準
工信部發布的《物聯網“十二五”規劃》中將“按照統籌規劃、分工協作、保障重點、急用先行的原則，建立高效的標準協調機制，積極推動自主技術標準的國際化，逐步完善物聯網標準體系”做為“十二五”時期物聯網發展的主要任務之一，並且將標準化推進工程列為“十二五”時期物聯網領域五項重點工程之一。中國通信標準化協會也將物聯網做為標準化工作的重點領域之一。
工業和信息化部批准了5項通信行業標準，並於2012年6月1日起開始實施。此次發布的五項通信行業標準全部由中國通信標準化協會提出並歸口。發布標準中包含YD/T 2398-2012《M2M業務總體技術要求》和YD/T 2399-2012《M2M套用通信協定技術要求》兩項物聯網標準。
M2M業務是一種以機器終端設備智慧型互動為核心的、網路化的套用與服務。它通過在機器內部嵌入通信模組，通過各種承載方式將機器接入網路。YD/T 2398-2012《M2M業務總體技術要求》規定了在提供M2M業務時，對通信網的業務功能要求、系統功能架構、系統邏輯功能模組、計費要求、接口要求、業務安全等技術要求。
工業和信息化部批准了5項通信行業標準，並於2012年6月1日起開始實施。此次發布的五項通信行業標準全部由中國通信標準化協會提出並歸口。發布標準中包含YD/T 2398-2012《M2M業務總體技術要求》和YD/T 2399-2012《M2M套用通信協定技術要求》兩項物聯網標準。
M2M業務是一種以機器終端設備智慧型互動為核心的、網路化的套用與服務。它通過在機器內部嵌入通信模組，通過各種承載方式將機器接入網路。YD/T 2398-2012《M2M業務總體技術要求》規定了在提供M2M業務時，對通信網的業務功能要求、系統功能架構、系統邏輯功能模組、計費要求、接口要求、業務安全等技術要求。
M2M套用通信協定是為實現M2M業務中M2M終端設備與M2M平台之間、M2M平台與M2M套用間的數據通信過程而設計的套用層協定。YD/T 2399-2012《M2M套用通信協定技術要求》規定了M2M業務系統中的端到端通信協定，適用於M2M業務系統。同時針對網路頻寬較低、終端處理能力較低的情形，以資料性內容的形式提供了一種具體協定的示例性說明。
此次發布的兩項M2M標準是系列標準中的兩個，該系列標準還包括《M2M業務平台設備技術要求》與《M2M業務終端設備技術要求》尚在制定中。
據了解，中國通信標準化協會在物聯網領域有4個國家標準在審查報批階段；9個通信行業標準中除此次發布的2個以外，尚有2個等待發布、2個在審查報批階段、3個在研；協會標準和研究課題共47個，其中4個.通信標準類技術報告已發布。
此次發布的兩項M2M標準是系列標準中的兩個，該系列標準還包括《M2M業務平台設備技術要求》與《M2M業務終端設備技術要求》尚在制定中。
據了解，中國通信標準化協會在物聯網領域有4個國家標準在審查報批階段；9個通信行業標準中除此次發布的2個以外，尚有2個等待發布、2個在審查報批階段、3個在研；協會標準和研究課題共47個，其中4個.通信標準類技術報告已發布。
機器設備(Machines)
M2M硬體
實現M2M的第一步就是從機器/設備中獲得數據，然後把它們通過網路傳送出去。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 硬體；對已有機器進行改裝，使其具備通信/聯網能力。
M2M硬體是使機器獲得遠程通信和聯網能力的部件。M2M 硬體產品可分為五種。
(1) 嵌入式硬體
嵌入到機器裡面，使其具備網路通信能力。常見的產品是支持GSM/GPRS或CDMA無線移動通信網路的無線嵌入數據模組。典型產品有：Nokia 12 GSM 嵌入式無線數據模組；Sony Ericsson 的GR 48和GT 48；Motorola的G18/G20 for GSM，C18 for CDMA；Siemens 的用於GSM網路的TC45、TC35i、MC35i 嵌入模組。
(2) 可組裝硬體
在M2M的工業套用中，廠商擁有大量不具備M2M 通信和連網能力的設備儀器，可改裝硬體就是為滿足這些機器的網路通信能力而設計的。實現形式也各不相同，包括從感測器收集數據的I/O設備(I/O Devices);完成協定轉換功能，將數據傳送到通信網路的連線終端（Connectivity Terminals）；有些M2M 硬體還具備回控功能。典型產品有：Nokia 30/31 for GSM連線終端。
(3) 數據機（Modem）
BT-Series CDMA、GSM無線數據Modem等。
(4) 感測器
(5) 識別標識（Location Tags）
識別標識如同每台機器、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-Frequency Identification）等。標識技術已經被廣泛用於商業庫存和供應鏈管理。
通信網路
網路技術徹底改變了我們的生活方式和生存面貌，我們生活在一個網路社會。M2M技術的出現，使得網路社會的內涵有了新的內容。網路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路流量將會迅速地增加。
通信網路在整個M2M技術框架中處於核心地位，包括：廣域網（無線移動通信網路、衛星通信網路、Internet、公眾電話網）、區域網路（乙太網、無線區域網路WLAN、Bluetooth）、個域網（ZigBee、感測器網路）。
在M2M技術框架中的通信網路中，有兩個主要參與者，他們是網路運營商和網路集成商。尤其是移動通信網絡運營商，在推動M2M技術套用方面起著至關重要的作用，他們是M2M技術套用的主要推動者。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 套用帶到一個新的境界。國外提供M2M服務的網路有AT&T Wireless的M2M 數據網路計畫，Aeris的MicroBurst 無線數據網路等。
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”，它獲取來自通信網路的數據，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定之間的轉換。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，並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：數據分析和商業智慧型部件，異常情況報告和工作流程部件,數據倉庫和存儲部件等。
M2M套用前景
M2M(機器對機器)是指將數據從一台終端傳送到另一台終端，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線，我們對物聯網的套用就會得到無窮無盡的可能性。試想有一個“智慧型電網”能夠使大量設備比如儀表、家電、汽車、照明設備、醫療監視器、零售庫存等實現連線和通信，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，全球無線連線數量已超過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，據相關機構分析，M2M市場還蘊藏著超過500億的潛在連線數量。根據HarborResearch公司的統計數據，全球無線M2M連線數量將從2008年的7300萬戶增至2013年的4.3億戶。可以說，憑藉這一巨大的市場機遇，M2M有望成為移動連線領域的又一個重要前沿。
M2M備受運營商喜愛
語音服務市場的激烈競爭導致了服務同質化，並降低了ARPU值。M2M通過使機器使用運營商網路，為運營商帶來了額外的收入，並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感測器，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，並正積極發掘M2M所蘊含的無限商機。憑藉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套用，汽車運輸和車隊物流、公共設施智慧型計量、零售網點、用於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。對於運營商而言，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CDMA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多年裡，基於衛星的移動通信系統一直憑藉其位置追蹤和對移動資產狀態(計程車、拖車和貨櫃等)的監控能力，為長途運輸和物流行業提供服務。此後，M2M開始通過cdma20001x網路提供遙測服務。憑藉安裝於卡車、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，並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無線網路連線，最終與醫療監測網路相連。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傳送到CardiNet監控中心，並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公司已成功研製了一種內置微型感測器的藥丸，病人服下藥丸後，感測器可以及時通過無線連線向醫生或家裡的電腦傳送報告，使護理人員能夠更有效地監測患者是否遵照醫囑服藥。
無線智慧型網可以使煤氣表、水錶和電錶等儀表之間彼此連線，實現比如告知用戶為草坪澆水以及運行洗衣機和烘乾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線的溫控器。溫控器可通過無線網路安全地傳遞指令，從而發現潛在的斷電隱患，並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。
儘管這些解決方案聽起來像是出自科幻小說之中，但智慧型網確實正逐步成為現實，這得益於成熟和高度可靠的3G網路所提供的廣泛覆蓋，例如可以將絕大多數機器與網際網路連線的cdma20001x技術。
M2M前景無限
AnyData、華為、摩托羅拉、高通和中興等公司紛紛推出M2M模組，通過可靠、安全和無所不在的cdma20001x無線鏈路與機器進行連線。
市場調研公司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製造商紛紛看好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線功能。
