物联网技术与应用教学课件 作者 张春红 裘晓峰 夏海轮 马涛第6章第6章.ppt

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1、第6章物联网业务及应用M2M业务6.1云计算6.26.3物联网应用小结6.4物联网典型应用6.1M2M业务6.1.1M2M概述6.1.2M2M系统架构和通信协议6.1.3M2M支撑技术6.1.4M2M业务应用6.1.5M2M发展现状6.1.1M2M概述M2M是现阶段物联网最普遍的应用形式，是实现物联网的第一步。未来的物联网将是由无数个M2M系统构成，不同的M2M系统会负责不同的功能处理，通过中央处理单元协同运作，最终组成智能化的社会系统。概述M2M的全称是机器对机器（Machine-to-Machine），提供了设备实时数据在系统之间、远程设备之间、机器与人之

2、间建立无线连接的简单手段，实现人与机器、机器与机器之间畅通无阻、随时随地的通信。本节内容体系先介绍M2M的系统结构，包括M2M终端、M2M管理平台和应用系统然后介绍M2M的典型通信协议—无线机器管理协议（WMMP）进而对M2M的关键支撑技术和业务应用领域进行介绍并给出了一个M2M的应用实例—基于GPRS无线网络的远程自动雨量监测网络最后分析M2M的产业和标准发展现状以及面临的问题6.1.2M2M系统架构和通信协议M2M业务流程涉及众多环节，其数据通信过程内部也涉及多个业务系统包括M2M终端M2M管理平台应用系统具体系统结构M2M终端具有的功能接收远程M2M平台

3、激活指令本地故障报警数据通信远程升级使用短消息/彩信/GPRS等几种接口通信协议与M2M平台进行通信终端设备（TE）:主要完成行业数字模拟量的采集和转化无线模块（MT，移动终端）:主要完成数据传输、终端状态检测、链路检测及系统通信功能行业专用终端无线调制解调器:又称为无线模块，具有终端管理模块功能和无线接入能力。用于在行业监控终端与系统间无线收发数据手持设备:通常具有查询M2M终端设备状态、远程监控行业作业现场和处理办公文件等功能。M2M终端类型终端管理模块终端管理模块为软件模块，可以位于TE或MT设备中，主要负责维护和管理通信及应用功能，为应用层提供安全可靠

4、和可管理的通信服务。M2M管理平台为客户提供统一的移动行业终端管理、终端设备鉴权支持多种网络接入方式，提供标准化的接口使得数据传输简单直接提供数据路由、监控、用户鉴权、内容计费等管理功能M2M管理平台的功能GPRS接入模块:使用GPRS方式与M2M终端传送数据行业网关接入模块:负责完成行业网关的接入，通过行业网关完成与短信网关、彩信网关的接入，最终完成与M2M终端的通信通信接入模块终端接入模块:负责M2M平台系统通过行业网关或GGSN与M2M终端收发协议消息的解析和处理数据库模块:保存各类配置数据、终端信息、集团客户（EC）信息、签约信息和黑/白名单、业务数据

5、、信息安全信息、业务故障信息等应用接入模块:实现M2M应用系统到M2M平台的接入业务处理模块:是M2M平台的核心业务处理引擎，实现M2M平台系统的业务消息的集中处理和控制Web模块:提供Web方式操作维护与配置功能M2M平台(按照功能划分)M2M终端获得了信息以后，本身并不处理这些信息，而是将这些信息集中到应用平台上来，由应用系统来实现业务逻辑。应用系统应用系统的主要功能把感知和传输来的信息进行分析和处理，做出正确的控制和决策，实现智能化的管理、应用和服务M2M终端可通过GSM、WCDMA、TD-SCDMA等不同的移动通信网络接入，通信方式包括短信、彩信等。为

6、了屏蔽不同的通信网络、不同的通信方式的差异性，便于M2M终端设备快速接入M2M系统，需要对M2M终端设备与M2M管理平台之间的通信协议进行规范。通信协议M2M的典型通信协议中国移动提出的无线机器管理协议（WirelessMachineManagementProtocol，WMMP）WMMP协议为实现行业终端与M2M平台数据通信过程而设计，属于与具体通信网络及通信接入方式无关的应用层协议，建立在UDP协议之上WMMP协议栈结构图6-2WMMP协议栈结构采用UDP协议传输？由于GPRS网络带宽较窄，延迟较大，不适于采用TCP协议进行通信。采用UDP协议无连接方式传

7、输，其优点是效率高、流量小、节省网络带宽资源，缺点是没有确认机制，有可能引起丢包。采用UDP协议传输？根据实际经验发现，通过在UDP的上层应用层协议实现类似TCP的包确认和重传机制，采用UDP方式传输，丢包率能控制在1%以下，从而提高通信效率及可靠性。WMMP协议通信方式长连接，指在一个过程中可以连续发送多个数据包，如果没有数据包发送，需要行业终端发送心跳包以维持此连接短连接，指通信双方有数据交互时，就建立一个WMMP过程，数据发送完成后，则断开此WMMP过程长连接和短连接的比较长连接短连接维持、监测链路的手段心跳包不需要心跳包来维持链路，但M2M终端仍然需要

8、通过心跳包告知M2M平台它的运行状态，