物聯(lián)網(wǎng)被稱(chēng)為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮，M2M作為物聯(lián)網(wǎng)在現階段最普遍的應用得到了各行業(yè)的廣泛關(guān)注，也是各大標準化組織研究和標準制定的工作重點(diǎn)所在。本文對M2M在ETSI的標準狀況，3GPP和3GPP2開(kāi)展的M2M的標準工作，以及CCSA在M2M標準方面的進(jìn)展情況進(jìn)行了介紹。
1.引言
物聯(lián)網(wǎng)被稱(chēng)為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮，將給IT和通信帶來(lái)廣闊的新市場(chǎng)。
2005年國際電信聯(lián)盟（ITU）在信息社會(huì )世界峰會(huì )（WSIS）上發(fā)布的《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》報告中正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”概念，報告指出：“無(wú)所不在的物聯(lián)網(wǎng)通信時(shí)代即將來(lái)臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷，從房屋到紙巾都可以通過(guò)因特網(wǎng)主動(dòng)進(jìn)行交換”。總的來(lái)說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)就是“物與物相連的網(wǎng)絡(luò )”。這里有兩層含義：首先，信息的提供者和使用者從人逐步擴展到物理實(shí)體，物體之間通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現通信和信息交換；其次，通過(guò)各種無(wú)線(xiàn)和/或有線(xiàn)的、長(cháng)距離和/或短距離通訊網(wǎng)絡(luò )實(shí)現物理實(shí)體間的互聯(lián)互通，通信和傳輸過(guò)程不需要或僅需要有限的人工干預。
歐洲智能系統集成技術(shù)平臺（EPoSS）在《Internet of Things in 2020》報告中分析預測，未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將經(jīng)歷4個(gè)階段，2010年之前RFID被廣泛應用于物流、零售和制藥領(lǐng)域，2010—2015年物體互聯(lián)，2015—2020年物體進(jìn)入半智能化，2020年之后物體進(jìn)入全智能化。
M2M是“機器對機器通信（Machine to Machine）”或者“人對機器通信（Man to Machine）”的簡(jiǎn)稱(chēng)。主要是指通過(guò)“通信網(wǎng)絡(luò )”傳遞信息從而實(shí)現機器對機器或人對機器的數據交換，也就是通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò )實(shí)現機器之間的互聯(lián)、互通。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )由于其網(wǎng)絡(luò )的特殊性，終端側不需要人工布線(xiàn)、可以提供移動(dòng)性支撐，有利于節約成本，并可以滿(mǎn)足在危險環(huán)境下的通信需求，使得以移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )作為承載的M2M服務(wù)得到了業(yè)界的廣泛關(guān)注。
M2M作為物聯(lián)網(wǎng)在現階段的最普遍的應用形式，在歐洲、美國、韓國、日本等國家實(shí)現了商業(yè)化應用。主要應用在安全監測、機械服務(wù)和維修業(yè)務(wù)、公共交通系統、車(chē)隊管理、工業(yè)自動(dòng)化、城市信息化等領(lǐng)域。提供M2M業(yè)務(wù)的主流運營(yíng)商包括英國的BT和Vodafone，德國的T-Mobile，日本的NTT-DoCoMo，韓國SK等。中國的M2M應用起步較早，目前正處于快速發(fā)展階段，各大運營(yíng)商都在積極研究M2M技術(shù)，盡力拓展M2M的應用市場(chǎng)。
國際上各大標準化組織中M2M相關(guān)研究和標準制定工作也在不斷推進(jìn)。幾大主要標準化組織按照各自的工作職能范圍，從不同角度開(kāi)展了針對性研究。ETSI從典型物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)用例，例如智能醫療、電子商務(wù)、自動(dòng)化城市、智能抄表和智能電網(wǎng)的相關(guān)研究入手，完成對物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求的分析、支持物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的概要層體系結構設計以及相關(guān)數據模型、接口和過(guò)程的定義。3GPP/3GPP2以移動(dòng)通信技術(shù)為工作核心，重點(diǎn)研究3G，LTE/CDMA網(wǎng)絡(luò )針對物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供而需要實(shí)施的網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化相關(guān)技術(shù)，研究涉及業(yè)務(wù)需求、核心網(wǎng)和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)優(yōu)化、安全等領(lǐng)域。CCSA早在2009年完成了M2M的業(yè)務(wù)研究報告，與M2M相關(guān)的其他研究工作已經(jīng)展開(kāi)。
本文主要介紹M2M在國際和國內標準化組織中的工作進(jìn)展狀況。
2.M2M在ETSI的進(jìn)展概況
ETSI是國際上較早系統展開(kāi)M2M相關(guān)研究的標準化組織，2009年初成立了專(zhuān)門(mén)的TC來(lái)負責統籌M2M的研究，旨在制定一個(gè)水平化的、不針對特定M2M應用的端到端解決方案的標準。其研究范圍可以分為兩個(gè)層面，第一個(gè)層面是針對M2M應用用例的收集和分析；第二個(gè)層面是在用例研究的基礎上，開(kāi)展應用無(wú)關(guān)的統一M2M解決方案的業(yè)務(wù)需求分析，網(wǎng)絡(luò )體系架構定義和數據模型、接口和過(guò)程設計等工作。按照TC的計劃，研究工作分為3個(gè)階段進(jìn)行，具體參見(jiàn)表1。
表1 ETSI TC M2M研究階段表
（1）M2M 業(yè)務(wù)需求，該研究課題描述了支持M2M通信服務(wù)的、端到端系統能力的需求。報告已于2010年8月發(fā)布。
（2）M2M 功能體系架構，重點(diǎn)研究為M2M應用提供M2M服務(wù)的網(wǎng)絡(luò )功能體系結構，包括定義新的功能實(shí)體，與ETSI其他TB或其他標準化組織標準間的標準訪(fǎng)問(wèn)點(diǎn)和概要級的呼叫流程。本研究課題輸出將是第三階段工作的出發(fā)點(diǎn)，也是與其他標準組織物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)研究之間進(jìn)行協(xié)調的參照點(diǎn)。圖1是該報告中提出了M2M的體系架構，從圖中可以看出，M2M技術(shù)涉及到了通信網(wǎng)絡(luò )中從終端到網(wǎng)絡(luò )再到應用的各個(gè)層面，M2M的承載網(wǎng)絡(luò )包括了3GPP，TISPAN以及IETF定義的多種類(lèi)型的通信網(wǎng)絡(luò )。
（3）M2M 術(shù)語(yǔ)和定義，對M2M的術(shù)語(yǔ)進(jìn)行定義，從而保證各個(gè)工作組術(shù)語(yǔ)的一致性。目前正在進(jìn)行初稿的討論，預計2011年第1季度末發(fā)布正式版本。
（4）Smart Metering的M2M應用實(shí)例研究，該課題對Smart Metering的用例進(jìn)行描述。包括角色和信息流的定義，將作為智能抄表業(yè)務(wù)需求定義的基礎。
（5）eHealth的M2M應用實(shí)例研究，該課題通過(guò)對智能醫療這一重點(diǎn)物聯(lián)網(wǎng)應用用例的研究，來(lái)展示通信網(wǎng)絡(luò )為支持M2M服務(wù)在功能和能力方面的增強。該課題與ETSI TC eHEALTH中的相關(guān)研究保持協(xié)調，預計2011年7月發(fā)布正式版本。
（6）用戶(hù)互聯(lián)的M2M應用實(shí)例研究，該研究報告定義了用戶(hù)互聯(lián)這一M2M應用的用例，預計2011年7月發(fā)布正式版本。
（7）城市自動(dòng)化的M2M應用實(shí)例研究，本課題通過(guò)收集自動(dòng)化城市用例和相關(guān)特點(diǎn)，來(lái)描述未來(lái)具備M2M能力網(wǎng)絡(luò )支持該應用的需求和網(wǎng)絡(luò )功能與能力方面的增強。目前正在進(jìn)行初稿的討論，預計于2011年7月發(fā)布正式版本。
（8）基于汽車(chē)應用的M2M應用實(shí)例研究，課題通過(guò)收集自動(dòng)化應用用例和相關(guān)特點(diǎn)，來(lái)描述未來(lái)具備M2M能力網(wǎng)絡(luò )支持該應用的需求和網(wǎng)絡(luò )功能與能力方面的增強。目前正在進(jìn)行初稿的討論，預計2011年7月發(fā)布正式版本。
（9）ETSI關(guān)于 M/441的工作計劃和輸出總結，這一研究屬于歐盟Smart Meter項目（EU Mandate M/441）的組成部分，本課題將向EU Mandate M/441提交研究報告，報告包括支撐Smart Meter應用的規劃和其他技術(shù)委員會(huì )輸出成果。目前正在進(jìn)行初稿的討論，預計于2011年7月發(fā)布正式版本。
（10）智能電網(wǎng)對M2M平臺的影響，該課題基于ETSI定義的M2M概要級的體系結構框架，研究M2M平臺針對智能電網(wǎng)的適用性并分析現有標準與實(shí)際應用間的差異。目前正在啟動(dòng)前準備階段，預計2011年5月發(fā)布正式版本。
（11）M2M 接口，該課題在網(wǎng)絡(luò )體系結構研究的基礎上，主要完成協(xié)議/API、數據模型和編碼等工作。目前上述內容合在一個(gè)標準中，未來(lái)等標準進(jìn)入穩定階段，可能會(huì )按不同的接口拆分成多個(gè)標準文稿發(fā)布。目前正在處于初稿起草階段，預計2011年2月發(fā)布正式版版本。
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電信網(wǎng)技術(shù)
