物聯(lián)網(wǎng)（IoT）與機器通信（M2M）連接現(xiàn)狀

周春梅 天津濱海職業(yè)學院機電工程系

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）與機器通信（M2M）連接現(xiàn)狀

周春梅 天津濱海職業(yè)學院機電工程系

隨著網(wǎng)絡的覆蓋和普及，未來就是一個物聯(lián)網(wǎng)的世界，物聯(lián)網(wǎng)技術將應用在生產(chǎn)生活的方方面面、所有細節(jié)，物聯(lián)網(wǎng)也得到了大力的發(fā)展，尤其是移動通信網(wǎng)絡的逐步完善，讓遠距離通信成為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中一個重要的技術領域。其中，可遠距離收集信息、發(fā)送指令的M2M(Machine to Machine，機器通信)模塊從手機和移動寬帶中延伸出來，得到了企業(yè)的大力重視與推廣。

物聯(lián)網(wǎng) 用蜂窩技術 機器對機器 IoT / M2M 大數(shù)據(jù) 云

1 M2M蜂窩連接的興起

任何IoT / M2M部署的骨干網(wǎng)絡都是網(wǎng)絡本身?，F(xiàn)在通常這個骨干網(wǎng)絡就是一個蜂窩網(wǎng)絡，但是最早的機器對機器網(wǎng)絡是有線的。長期以來，各公司、工廠一直使用有線系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集、安全行業(yè)和各種類型監(jiān)控。這些早期應用程序往往是專用的，每個行業(yè)和公司都曾經(jīng)開發(fā)過屬于自己的設備和軟件系統(tǒng)。

到20世紀90年代，無線電技術打破了這些機器對電線的需求，并且更多的M2M功能在工業(yè)甚至消費產(chǎn)品中成為可能的。OnStar是1995年首款汽車連接功能之一，提供多種服務和娛樂選擇。車隊和集裝箱跟蹤解決方案也同樣利用了類似貨運和鐵路運輸業(yè)使用的移動通信技術。

到2008年，蜂窩技術的變化引入了具有短消息服務（SMS）和通用分組無線業(yè)務（GPRS）等特征的數(shù)字蜂窩網(wǎng)絡。然而，有兩種競爭類型的數(shù)字蜂窩，CDMA和GSM，不同的行業(yè)支持不同的類型。汽車和卡車行業(yè)選擇CDMA設備，而報警和安全行業(yè)選擇GSM。 2016年12月，AT＆T將關閉其2G/ GSM網(wǎng)絡，因此使用網(wǎng)絡的報警和安全系統(tǒng)必須升級或切換蜂窩系統(tǒng)。盡管出現(xiàn)這種復雜性，但是未來許多無線數(shù)據(jù)技術，如廣泛采用4G/ LTE也是有前途的。此外，諸如ZigBee和6LowPAN之類的短距離數(shù)據(jù)傳輸方法在一些應用中可以補充遠程蜂窩網(wǎng)絡。

2 云如何影響今天的企業(yè)

一旦IoT / M2M設備通過數(shù)字蜂窩網(wǎng)絡連接，企業(yè)就需要一個處理這些設備收集的大量數(shù)據(jù)的地方。過去，一家工廠或一家小公司的數(shù)據(jù)可能在本地服務器上進行分析。但是今天，數(shù)百或數(shù)千臺設備可以全天候追蹤數(shù)百萬個數(shù)據(jù)點，云是唯一能夠管理所有信息的地方。

大數(shù)據(jù)和IoT分析可以被用來處理移動設備管理，解決方案測試，預測分析，數(shù)據(jù)可視化以及其他后端IoT / M2M流程。許多軟件即服務（SaaS）和平臺即服務（PaaS）供應商使用云計算進行物聯(lián)網(wǎng)操作，為各種業(yè)務提供處理M2M部署所需的工具。

3 利用IoT / M2M蜂窩網(wǎng)絡的行業(yè)

大多數(shù)行業(yè)都有可能通過連接設備生成的數(shù)據(jù)使企業(yè)變得更有效率和制造更好的產(chǎn)品。

Aeris網(wǎng)絡上的50萬長途卡車使用定制的M2M車隊遠程信息處理解決方案來提高交付性能，增加服務半徑，減少工資，減少閑置卡車時間。在公用事業(yè)市場，相對于手動電表讀數(shù)，Aeris所提供的物聯(lián)網(wǎng)/ M2M網(wǎng)絡提供自動化讀數(shù)的“智能”儀表在2020年之前可以節(jié)省估計在全球的200億美元。這些自動化儀表讀數(shù)也更準確，從而減少了計費查詢和改進的客戶關懷。

M2M在野外、現(xiàn)實世界也有廣泛應用。當您在新聞中聽到有關物聯(lián)網(wǎng)和M2M時，可佩戴的消費者設備和連接的家庭會引起很大的關注。但是負面的消息是B2B用于IoT / M2M部署在全球范圍內產(chǎn)生重大影響。

鄧迪貴金屬在思科的幫助下，使用IoT / M2M系統(tǒng)連接其端到端的礦山運營，并提高了一個眾所周知的危險行業(yè)的效率和安全性。例如，這些礦山現(xiàn)在具有位置跟蹤應用程序，可以在爆破之前自動確保站點清理人員。

微軟的IoT / M2M系統(tǒng)正在幫助制造商KUKA將工廠機器人與后端監(jiān)控系統(tǒng)連接起來，用以生產(chǎn)Jeep Wranglers。簡化的過程可以輕松適應設計變更，現(xiàn)在每77秒生產(chǎn)一個完整的車身。

許多政府正在采取行動，并使用IoT / M2M來提高其進程的效率并節(jié)省納稅人的資金。機場周圍的傳感器匯總了乘客可以通過智能手機應用程序訪問的實時數(shù)據(jù)，以避免走長的線路，并迅速換乘到機場周圍的不同形式的交通工具。

4 IoT / M2M的現(xiàn)狀以及下一步

目前至少有10億臺設備連接到互聯(lián)網(wǎng)，也有可能是100億臺，與此同時，每天還會有更多的用于各種目的的設備連接進來，會產(chǎn)生越來越多的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將需要進行調整。必須開發(fā)新的更好的分析系統(tǒng)，而不是上面提及的云存儲空間來處理所有的數(shù)據(jù)。

目前的物聯(lián)網(wǎng)設備也必須建成，無論是可以用無線方式接收更新的連接的汽車，還是與下一代蜂窩網(wǎng)絡兼容的遠程患者監(jiān)控設備。一旦設備安裝使用，員工和客戶將在不同程度的重要性下，很多年依賴這種服務。企業(yè)需要從硬件升級方面為未來做好計劃。

5 結束語

如何處理IoT / M2M項目，如何降低業(yè)務運營成本或增加收入，是否計劃分析以利用這些連接的設備將產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)，都是首當其沖需要解決的問題。盡管如此，有一件事是非常清楚的 ，連接設備的數(shù)量以及他們收集的數(shù)據(jù)將會給我們帶來巨大的好處。

周春梅，女，漢族，1970-12，天津濱海新區(qū)人，天津濱海職業(yè)學院，副教授，教研室主任，本科學歷，工程碩士學位，研究方向：主要從事傳感器與檢測技術、電子技術的教學研究。