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[讨论] M2M:机器的互联网

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一粒金砂(中级)

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发表于 2009-8-10 16:27 | 显示全部楼层 |阅读模式
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???或公司的安全部报警;???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。
此帖出自RF/无线论坛


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一粒金砂(中级)

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 楼主| 发表于 2009-8-10 16:29 | 显示全部楼层
M2M模块专业供应商(CDMA1X,GSM/GPRS,EDGE,3G通信模块)
欢迎联络咨询,探讨
MSN:jah8385@163.com
手机:13662230500 elewin


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五彩晶圆(高级)

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发表于 2009-8-14 08:59 | 显示全部楼层

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我可以做的更好


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