彭紅姣

摘要：物聯網技術及其應用方面的研究和部署，使得物聯網的概念和價值正在不斷被實體化，M2M技術，被認為已成為物聯網在現階段主要的表現形式。該文以ETSI M2M技術委員會制定的M2M相關標準為基礎，探討了M2M與物聯網的關系，仔細研究和分析了M2M業(yè)務能力和功能架構，最后展望了M2M的應用前景。

關鍵詞：物聯網；M2M；業(yè)務能力；功能架構

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）31-7495-02

物聯網技術及其應用方面的研究和部署，已掀起了一輪新的信息革命浪潮。物聯網在解決人類社會日益關注的重大問題：如，能源檢測、自動化城市（智能交通）、食品安全、醫(yī)療保?。娮咏】担?、智能家居、國家安防、整合資源等等，將發(fā)揮無所不在的能力。

M2M技術，作為物聯網在現階段主要的表現形式，以各種應用為核心，在某些國家還實現了具體的應用，這些應用在美國、英國、日本、韓國、歐洲等已達到了商業(yè)化水平。但是M2M還缺乏統(tǒng)一的業(yè)務應用平臺和標準，各國際標準化組織對M2M相關技術展開了積極的研究和標準制定工作，如：ETSI、3GPP、ITU-T和IEEE，中國的CCSA也在積極的推進M2M標準化的進展和研究[1][2]。

1 物聯網的特征

物聯網以全面感知、可靠傳遞和智能處理為主要特征，每個特征都涉及到不同的技術問題，體現在各自的相關領域。

在感知層面，全面感知。主要需要將物體的信息進行適時適地的采集，或者說，能夠實現隨時隨地的獲取物體自身的信息，在衛(wèi)生保健問題上，如對心臟病人進行遠程監(jiān)控，就需要獲取病人的生命指數：血壓、脈搏和心率等，通過傳感器、RFID、二維碼/電子標簽等技術和處理。

在網絡層面，可靠傳遞特性。需要將采集到的物體信息可靠傳遞到目的地，這里離不開各種網絡，IP網，移動網等等，或可能是各種網絡功能的融合體，即涉及到網絡層面相關技術。

在應用層面，智能處理。則是指通過對通信物體的智能控制，需要分析和處理日益龐大的海量數據和信息，從中產生能滿足各種需求的新信息，形成各種新的業(yè)務提供給用戶（包括程序等），對應于應用層，涉及到各種智能計算技術，如模糊識別、云計算、信息挖掘等技術。

2 M2M基本概念及與物聯網的關系

文獻[1]中M2M是這樣定義的，M2M（Machine-to-Machine communications），機器對機器通信，是指在兩個或多個實體之間進行通信，不需要任何直接的人為干預。 M2M業(yè)務趨向于自動的決策和通信過程。

文獻[2]詳細探討了物聯網發(fā)展的關鍵技術，在理清M2M與物聯網之間的關系上，提到M2M通信是物與物通信模式的一種，而物聯網包括了人與物，物與人，及物與物的通信，因此M2M不能稱為真正的物聯網，只能理解為屬于物聯網技術體系中的一環(huán)，或者是物聯網概念的一種形態(tài)。

文獻[3] 從廣義上進一步探討了物聯網與M2M之間的關聯，認為由于物聯網中人與人之間的通信以及人機交互通信方式已經在互聯網時代得到了廣泛應用，所以真正能夠體現物聯網泛在化特點的是機器之間的通信，為此也將實現機器與機器之間通信的M2M 系統(tǒng)稱為機器類型的通信，并由此理解為物聯網就是一個M2M系統(tǒng)，把M2M通信提到了一個更為重要的高度。

文獻[4]中，提到狹義M2M通信即純機器與機器之間建立的通信，用來表示機器之間的聯接與通信，。而M2M可以將機器之間的通信、機器控制通信、人機交互通信、移動互聯通信等多種不同類型的通信技術有機地結合在一起，從而M2M可稱為所有增強機器設備通信和網絡能力技術的統(tǒng)稱，并且，機器之間自動地進行數據交換，功能和其潛在用途上，M2M 引起了整個物聯網的產生，是物聯網目前的主要發(fā)展形式。

3 M2M業(yè)務能力

M2M業(yè)務目標是那些利益一致、符合成本效益、無處不在的應用。應用包括：車隊（艦隊）管理，智能電表（智能測量），家庭自動化（智能家居），電子醫(yī)療等。這些源自物聯網的的發(fā)展目標，在未來形成比較完善的M2M業(yè)務需求，以保證M2M業(yè)務進行高效的端到端交付服務。M2M總體需求，遵循一般的M2M系統(tǒng)要求，而非所有的特定的M2M系統(tǒng)或這些系統(tǒng)的組成部分。物聯網中有許多的物體感知信號，當連在網絡中的設備處于休眠狀態(tài)時，M2M系統(tǒng)也應該能夠管理這些休眠中的設備，即M2M系統(tǒng)能和休睡設備進行通信，保持和休眠設備的消息傳遞。M2M系統(tǒng)中消息的傳遞，支持任播，單播，多播和廣播四種通信方式。

2） 接入網允許M2M設備和網關域與核心網通信，接入網包括XDSL，HFC，衛(wèi)星，GERAN，UTRAN，eUTRAN，無線局域網（W-LAN）和WiMAX等。

3） 核心網要求提供最小的和潛在的其他連接手段的IP連接，服務和網絡控制功能，與其他網絡互連及漫游功能，核心網包括3GPP CNs，ETSI TISPAN CN和3GPP2 CN等。

4） M2M服務能力提供的M2M功能可在不同的應用程序間共享，通過一套開放的接口公開其功能并使用核心網的功能，通過隱藏網絡特異性，簡化和最優(yōu)化應用程序的開發(fā)和部署。

5） M2M應用運行業(yè)務邏輯，通過開放接口獲取M2M服務能力。網絡管理功能包括所有管理接入和核心網絡需要的功能，包括資源調配，監(jiān)督，故障管理，等等。而M2M管理功能，則由網絡域中管理M2M服務能力所需的所有功能組成。

M2M設備和網關支持非對稱流，并能對多個M2M設備/網關進行管理，M2M應用能與一個或多個M2M設備/網關直接或通過使用M2M服務能力進行交互，如信息收集，控制。如果M2M應用需要，M2M系統(tǒng)應支持物理路徑的多樣性，多個M2M應用可同時與同一個M2M設備交互，采集信息并傳送到多個應用程序，需支持異構M2M區(qū)域網絡，即，M2M系統(tǒng)提供異構M2M區(qū)域網絡的接口能力，這可以在M2M的網關實現。

5 結束語

M2M作為物聯網的核心部分，工業(yè)和信息化部電信研究院泰爾管理研究所鄭平專家早幾年就提出，M2M的智能化應用將極大地超乎你的想象，并提到M2M應用是物聯網乃至智慧的地球的構成基礎，物聯網與智慧的地球的宏大遠景即能為M2M智慧化的未來勾畫出美好的畫卷。該文通過對M2M與物聯網的關系的研究和探討，加深理解了M2M的基本概念和業(yè)務需求，并對M2M的功能網絡架構進行了詳細分析和總結，目的是希望能將M2M平臺功能架構能匯聚到更多的行業(yè)應用中，期待未來的M2M應用能在各行各業(yè)中開花結果。

參考文獻：

[1] 沈嘉，劉思揚.面向M2M的移動通信系統(tǒng)優(yōu)化技術研究[J]. 電信網技術，2011（9）：39-46.

[2] 鄭彬波.基于M2M的智能家居安防系統(tǒng)設計與實現[D].北京：北京郵電大學，2013.2.

[4] 寧煥生，徐群玉.全球物聯網發(fā)展及中國物聯網建設若干思考[J].電子學報，2011，38（11）：2590-2599.

[5] 王群，錢煥延.一種面向物聯網的M2M 通信解決方案[J].微電子學與計算機，2012，29（11）：13-17.

[6] 高同，朱佳佳，羅圣美，等. M2M 功能架構與安全研究[J].計算機技術與發(fā)展，2012，22（1）：250-253.