M2M(物对物)需求的几种物联网通讯方式
简述M2M技术
简述M2M技术M2M技术,又称机器到机器技术,是指两台或更多台设备之间通过无线网络或其他数据传输技术实现互联的技术。
M2M技术的出现,是物联网进入智能社会的一步,它可以实现各种设备之间的自动通信、自动交互,从而使物联网领域发挥其最大价值。
M2M技术有多种类型,主要有两种:本地M2M技术和云M2M技术。
本地M2M技术主要分为短距离无线技术(如蓝牙、Zigbee、Wi-Fi、GPRS等)和远距离无线技术(如GSM/GPRS、CDMA、TD-SCDMA、WiMax、4G LTE等),主要用于连接本地环境内的设备。
而云M2M技术则通过云计算、物联网网络、位置服务、安全技术、认证技术等实现跨地域、跨企业的M2M服务,使有限资源的设备能够达到跨地域、跨企业乃至跨国范围内无缝互联的效果。
M2M技术可以实现数据采集、信号传输、远程控制等功能,在物联网领域有着广泛的应用。
例如,在水质监测系统中,可以通过GPS/GIS,结合现场实时温度、电导率、搅拌速度等参数,获取准确的水质信息。
此外,M2M技术还可以应用在访客管理、能源管理、物流配送、负载调度、运营监控等领域。
M2M技术的发展受到了越来越多的关注,在技术、应用等方面皆开展了一系列的研究与实验。
例如,在通信技术方面,不仅有蓝牙、Zigbee、Wi-Fi、GPRS等的发展,还有4G LTE、5G等新一代移动通信技术,更是随着互联网和物联网的发展而迅猛增长;在应用方面,有医疗、智慧家居、智慧交通、智慧农业等一系列新的应用场景在不断推动着智能实现的发展;在硬件方面,更是以网络摄像头、高精度传感器、网络构架等为代表,更更是提高了设备的连接性、安全性和可用性。
M2M技术的发展推动着物联网进入智能社会,它使各种设备间能够实现自动通信、自动交互,从而发挥出物联网的最大价值。
但是由于M2M技术尚处于起步阶段,仍面临着兼容性、安全性等技术难题,势必会影响M2M技术的未来发展。
因此,各设备厂商、系统集成商及物联网行业的研究机构要及时加以解决,使M2M技术能够发挥良好的效果,为物联网的发展提供更多的动力。
常见的物联网通信方式
常见的物联网通信方式物联网通信方式是指在物联网中,设备之间进行信息交流和数据传输的方式。
随着物联网技术的不断发展和普及,各种不同的通信方式被应用于不同的物联网场景。
本文将介绍常见的物联网通信方式,包括无线传感器网络、蓝牙、ZigBee和LTE等。
一、无线传感器网络无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是一种由大量分布式无线传感器节点组成的自组织网络。
这些节点能够感知环境信息,并通过无线通信将数据传输到网络中心或其他节点。
无线传感器网络在物联网中被广泛应用于环境监测、智能农业和智能家居等领域。
二、蓝牙蓝牙是一种短距离无线通信技术,具有低功耗、低成本和易于使用等特点。
蓝牙通信方式常用于物联网设备之间的数据传输,如智能手机与智能音箱之间的音频传输、智能手表与智能手机之间的数据同步等。
三、ZigBeeZigBee是一种低功耗、低速率、短距离无线通信技术,适用于物联网中对数据传输要求不高的场景。
ZigBee通信方式常用于家庭自动化、智能电网和工业自动化等领域。
通过ZigBee技术,可以实现对家居设备的远程控制和监测。
四、LTELTE(Long Term Evolution)是一种高速无线通信技术,主要用于移动通信网络。
LTE通信方式在物联网中被广泛应用于车联网、工业物联网和智能城市等领域。
LTE提供了高速、稳定的数据传输能力,能够满足物联网设备对于大数据传输和实时性的需求。
综上所述,无线传感器网络、蓝牙、ZigBee和LTE是常见的物联网通信方式。
每种通信方式在不同的物联网场景中有不同的优势和适用性。
未来随着物联网技术的不断发展,我们可以预期会有更多的通信方式被应用于物联网中,以满足日益增长的物联网需求。
M2M通信协议综述
起始
结束
报文头(定长)(必选)
报文体(变长)(可选)
图2.3 WMMP协议报文结构图
(1) 报文头 报文头是每个WMMP报文必要的公共部分,它描述了每个WMMP报文的最 基本信息,其长度固定;而且其格式固定,依次为报文总长度、报文命令代码、 报文流水号、报文协议版本、报文安全标识、保留字、终端序列号等字段。 在通用M2M终端设备与M2M平台间协议的基础上通过扩展TLV的方式来定 义某一类机器间的通信语义。 TLV是带格式的的数字或不定长字符串或字节数组, 它被用来动态扩展消息交互中的数据及参数,TLV的结构如图所示。
选择TCP协议作为传输方式。
[������]
4、WMMP协议的安全机制
WMMP协议的完整的安全交互流程如下所示: 1.M2M终端接收上、下行接入密码和基础密钥短信后,应立即发起首次登 录M2M平台流程。若超时未登录,则M2M平台认为该终端接收密钥失败,将自 动消除该终端的注册信息,等待该终端再次重新发起新注册流程。 2. 当需要对M2M终端与M2M平台之间的数据交互进行加密时, 由M2M终端 在登录报文中向M2M平台请求会话密钥。 3.M2M终端成功接收到会话密钥之后,通信双方可根据其业务需要决定是 否对其发送的报文进行加密, 但一次报文交互的请求报文与应答报文是否加密必 须一致。若加密,则本次报文交互的请求与应答都必须加密处理;反之,则都是 明文发送。但由于某些应答报文中不携带实际意义的数据,仅是报文头,因此针 对这些应答报文无须加密。为区分报文是否加密,必须在报文头的加密标识位上 进行标识。 WMMP协议的安全机制主要是在应用协议层解决SIM卡与终端被非法使用 和M2M终端与M2M平台的数据交互安全问题,同时尽可能的不依赖于具体的通 信方式。 由于M2M终端使用环境的安全性无法得到保证, 以及其它通信方式存在一定 的安全风险,因此,WMMP协议的安全机制中所涉及的所有密码、密钥如无特 别的声明,都是具有生命周期的,必须定期或不定期更新,并且必须由M2M平 台通过下发给M2M终端。此外,在WMMP协议的安全机制中,根据M2M终端的 处理能力和承载业务的需要,可由M2M平台为其设置不同的安全机制级别,默 认情况不使用M2M终端与SIM卡的双向安全认证机制和数据加密机制, 仅对基于 GPRS方式采用接入安全验证。 (1) M2M终端与SIM卡的双向安全认证机制 只有M2M终端拥有正确的PIN1码才能启用合法的SIM卡,从而通过SIM卡接 入到M2M业务系统;与之对应,只有对应的SIM卡才能启动合法M2M终端,从 而通过M2M终端使用M2M业务系统。 (2)终端与平台的数据交互安全 采用报文内容加密的方式, 通过对内容体中的数据进行加密, 以实现M2M终 端与M2M平台之间交互报文来源的身份验证并保证报文的完整性,从而保证报 文内容在传输过程中的安全性。
m2m技术
M2M技术1. 引言M2M(机器对机器)技术是指通过无线或有线网络,使智能设备之间能够相互通信、交换信息和协同工作的技术。
M2M技术可以应用于各个领域,例如智能家居、智能交通系统、工业自动化等。
本文将介绍M2M技术的概念、原理以及应用领域。
2. M2M技术的概念M2M技术是指通过网络连接不同的智能设备,使它们能够实现自动交互和信息传输。
实现M2M通信的关键在于设备间的连接以及数据的交换和处理。
M2M技术可以使设备之间实现远程监测、控制和管理,极大地提高了设备的智能化和自动化水平。
3. M2M技术的原理M2M技术的原理包括设备连接、数据传输和信息处理三个方面。
3.1 设备连接设备连接是指通过无线或有线网络将智能设备连接起来,实现设备之间的通信。
常见的设备连接方式包括蜂窝网络(例如4G、5G)、Wi-Fi、以太网等。
设备连接的方式选择取决于具体的应用场景和需求。
3.2 数据传输数据传输是指设备之间传递数据的过程。
M2M技术使用各种协议和通信方式进行数据传输,例如HTTP、TCP/IP、MQTT等。
数据传输的安全性和效率是M2M技术优化的重要方面。
3.3 信息处理信息处理是指对传输的数据进行处理和分析,以提取有价值的信息。
M2M技术通过对数据进行分析和挖掘,可以实现智能决策、自动控制和预测分析等功能。
信息处理的方式包括数据过滤、数据聚合、数据分析和机器学习等。
4. M2M技术的应用领域M2M技术可以应用于各个领域,包括但不限于以下几个方面:4.1 智能家居通过M2M技术,各种智能设备(如智能灯具、智能家电、智能安防系统等)可以相互连接和通信,实现智能家居的自动化和智能化。
例如,通过手机 App 控制家里的灯光、温度、窗帘等,实现远程控制和智能调节。
4.2 智能交通系统M2M技术在智能交通系统中的应用可以提高交通流量管理、车辆安全和路况监测等方面的效率。
例如,通过车辆之间的通信,实现车辆的自动避让和颠簸预警等功能。
lwm2m协议
lwm2m协议协议名称:LWM2M协议一、引言LWM2M(Lightweight M2M)协议是一种轻量级的机器对机器(M2M)通信协议,旨在为物联网设备提供一种高效、安全和可扩展的管理和通信方式。
本协议旨在定义LWM2M协议的标准格式,以确保设备之间的互操作性和数据的可靠传输。
二、范围本协议适合于使用LWM2M协议的设备之间的通信和管理。
它涵盖了设备的注册、发现、数据传输、固件更新和安全性等方面。
三、术语和定义3.1 LWM2M客户端(Client):指使用LWM2M协议与服务器进行通信的设备或者应用程序。
3.2 LWM2M服务器(Server):指使用LWM2M协议与客户端进行通信的中央管理系统。
3.3 LWM2M对象(Object):指设备上的资源集合,可通过LWM2M协议进行访问和操作。
3.4 LWM2M实例(Instance):指LWM2M对象的一个具体实例,包含一组资源。
3.5 LWM2M资源(Resource):指LWM2M对象或者实例中的一个属性或者功能。
3.6 LWM2M标识符(Identifier):指用于惟一标识LWM2M对象、实例和资源的字符串。
四、LWM2M协议格式4.1 LWM2M消息格式LWM2M协议使用二进制消息格式进行通信,包括消息头和消息体两部份。
4.1.1 消息头消息头包括以下字段:- 消息标识符(Message Identifier):用于惟一标识消息的整数值。
- 消息类型(Message Type):指示消息的类型,包括请求、应答、确认和重置等。
- 消息代码(Message Code):指示消息的具体操作类型,如读取、写入、观察和执行等。
- 消息标志(Message Flags):包括保留位、确认位和重置位等。
- 消息选项(Message Options):可选字段,用于携带额外的信息。
4.1.2 消息体消息体包括以下字段:- 对象标识符(Object Identifier):用于标识操作的对象。
lwm2m协议
lwm2m协议协议名称:LWM2M协议一、引言LWM2M(Lightweight M2M)协议是一种针对物联网设备的通信协议,旨在提供一种轻量级的管理和控制机制。
本协议旨在定义物联网设备与管理平台之间的通信方式,包括设备注册、资源管理、远程操作等功能。
二、术语和定义1. LWM2M客户端(Client):指物联网设备上运行的软件实体,负责与管理平台进行通信。
2. LWM2M服务器(Server):指提供管理和控制功能的平台,与LWM2M客户端进行通信。
3. 资源(Resource):指物联网设备上的可管理的数据或功能,如传感器数据、控制指令等。
4. 对象(Object):指一组具有相似功能的资源的集合,如设备信息对象、传感器对象等。
5. 实例(Instance):指对象的具体实例,每个对象可以有多个实例。
6. 资源标识符(Resource Identifier):指用于唯一标识资源的整数值。
三、协议规范1. 设备注册1.1. 设备启动时,LWM2M客户端向LWM2M服务器发送注册请求,包括设备信息、支持的对象和资源等。
1.2. LWM2M服务器收到注册请求后,对设备进行验证,并分配唯一的设备标识符。
1.3. LWM2M服务器向LWM2M客户端发送注册响应,包括设备标识符和注册有效期等信息。
2. 资源管理2.1. LWM2M客户端通过读取和写入资源来管理设备的数据和功能。
2.2. LWM2M服务器可以查询设备支持的对象和资源,并向设备发送读取和写入资源的请求。
2.3. LWM2M客户端收到读取和写入资源的请求后,执行相应的操作,并将结果返回给LWM2M服务器。
3. 远程操作3.1. LWM2M服务器可以向LWM2M客户端发送执行操作的请求,如重启设备、更新固件等。
3.2. LWM2M客户端收到操作请求后,执行相应的操作,并将结果返回给LWM2M服务器。
4. 通信安全4.1. LWM2M协议支持基于传输层安全协议(TLS)的加密通信,保护设备和服务器之间的数据传输安全。
物联网技术概论--M2M
M2M系统与构成
M2 管理平台 M 数据库
USER
Dat a
通
通
信
信
DAT A
Dat a
接 口
接 口
移动 网 通信 络
行业用户 ( 应用程序)
M2M
前言
• 20世纪末最伟大的技术变革:INTERNET的发展与广泛应用。因 特网的发展,给人类的生活、生产带来了翻天覆地的影响,也成 就了一批顺应潮流的公司。
01 什么是M2M 02 M2M系统与构成 03 M2M发展状况与前景
目录
什么是M2M
M: Machine, Man, Mobile。 M2M: Machine – To – Machine Machine – To – Man Man – To – Man
感谢观看
Interne t
RS23 2
M2M 终 端
用户 设备
行业用户 ( 应用程序 )
行业用户 (应用程序)
M2M 终 端
用户移 动设备
RS23 2
M2M 终 端
用户 设备
M2M发展状况与前景
在M2M技术的应用方面,现 在有了两点变化。
•移动通信技术的发展特别是3 G移动通信网络的商用使得M2 M通讯更为简单、价格可能也 会更低。
•全球移动通信系统遍布全球, 企业可以很快就建立起自己的 通讯网络。
M2M发展状况与前景
欧美发达国家和韩日等 国已经实现了M2M商 用,主要应用于安全监 测、自动贩卖机、公共 04 交通系统、车辆监控与 管理、工业流程自动化、 电动机械、城市信息化 等领域。
物联网中的M2M通信技术研究与应用
物联网中的M2M通信技术研究与应用随着科技的飞速发展,传统意义下的物联网已经不再是遥不可及的概念。
物联网的目的在于将各种设备进行互联,正是为了实现智慧生活,便捷工作等方面的需求。
而物联网中的M2M通信技术则扮演着非常关键的角色,可以帮助实现物联网中各种设备的实时、高效、稳定的互相信息传递。
本文将就物联网中的M2M通信技术进行介绍,并探讨其应用现状及未来发展。
一、M2M技术的本质及发展进程M2M技术即机器对机器通信技术,指的是通过无线通讯技术所实现的各类设备之间的通讯交互。
其本质在于实现机器间数据的自动收发、处理、传递等操作。
相比于传统通讯技术,M2M技术的特点在于高度智能、自动化、网络化、稳定性强、节能等优势。
M2M通信技术的发展历程,可以追溯至上世纪80年代出现的自动取款机等设备,这些设备本质上就是M2M通信的延伸与应用。
随着科技的发展,M2M技术也不断地得到完善,从最初的基于GPRS的通讯,到物联网的兴起,以及近年来的4G、NB-IoT、5G技术的应用,M2M通信技术正实现着越来越快速、低成本、更可靠的发展态势。
二、M2M技术的发展趋势随着各类设备的互联,物联网已经成为企业跻身数字化转型重要的发展方向之一,M2M通信技术也因此受到了广泛关注。
联想云计算对智能家居的预测结果显示,到2025年,全球智能家居市场规模将达到1.5万亿美元,而物联网的其他应用范畴更是数不胜数。
通过大规模的设备互联与数据分析,M2M通信技术为各行各业提供了巨大的发展机遇。
M2M技术的发展趋势主要体现在以下几个方面:1. 物联网的大规模应用随着物联网的不断发展,设备互联的规模和范围也在迅速扩大,无论是智能家居、智慧城市、智能工厂,或是基于数据分析的商业决策,都是物联网应用的典型。
2. 通信技术向5G等高效率演进5G技术的出现将会大大提升M2M通信技术的传输效率和稳定性,从而更好地支持物联网的普及与应用。
同时,低功耗的NB-IoT技术也将成为未来物联网的一个重要支撑。
六种常见物联网连接方式介绍
六种常见物联网连接方式介绍物联网(Internet of Things,简称IoT)是近年来快速发展的一项重要技术,它将传感器、设备、网络、云计算等技术相结合,使物理世界与数字世界实现无缝连接。
在物联网中,物联网连接方式是实现设备间通信的基础,本文将介绍六种常见的物联网连接方式。
一、无线局域网(Wireless Local Area Network,简称WLAN)WLAN是一种无线数据通信技术,利用无线电波进行通信。
它可以覆盖较小的范围,例如家庭、办公室或是公共场所。
WLAN通常使用WiFi标准,通过无线路由器和无线终端设备进行通信,实现设备间的数据传输。
二、蓝牙(Bluetooth)蓝牙是一种短距离无线通信技术,适用于设备间的近场通信。
它广泛应用于耳机、音响、键盘、鼠标等小型设备的连接。
蓝牙具有低功耗、低成本、易于操作等优点,适合于物联网中对连接距离和功耗要求较低的场景。
三、ZigBeeZigBee是一种低功耗、短距离、自组织的无线通信协议。
它主要用于低速率数据传输,适用于对功耗要求严苛、设备数量多的场景。
ZigBee通常应用于家庭自动化、工业控制、智能电表等领域,能够实现设备之间的远距离通信。
四、Z-WaveZ-Wave是一种专为低功耗、短距离通信而设计的无线协议。
它采用了低功耗、简单的网络架构,具有稳定性高、抗干扰能力强的特点。
Z-Wave在智能家居领域有广泛应用,可以实现灯光控制、安全监控、温度调节等功能。
五、有线连接(Ethernet)有线连接是一种通过电缆进行数据传输的连接方式,通常使用以太网技术。
有线连接具有稳定可靠、带宽大的优点,适用于对通信质量要求较高的场景。
在物联网中,有线连接常用于数据中心、工业控制等领域,实现设备与设备之间的高速数据传输。
六、移动网络(Mobile Network)移动网络是一种通过无线通信基站连接终端设备的方式。
它广泛应用于手机、平板电脑等移动设备的通信,实现了随时随地都可以接入互联网的便利。
常见的物联网通信方式
常见的物联网通信方式物联网(Internet of Things,简称IoT)是指通过互联网连接各种物体,使其具备自动识别、定位、追踪、监控、管理和控制等功能的网络系统。
物联网通信方式是实现物联网应用的基础,下面将介绍一些常见的物联网通信方式。
一、无线通信技术1. Wi-Fi(无线局域网)Wi-Fi是一种基于无线电波传输的局域网技术,适用于小范围内的高速数据传输。
物联网设备通过Wi-Fi连接到互联网,可以实现高速、稳定的无线数据传输。
Wi-Fi通信方式广泛应用于家庭智能设备、智能办公、无人机等领域。
2. 蓝牙(Bluetooth)蓝牙是一种短距离无线通信技术,适用于在10米范围内的设备间通信。
物联网设备可以通过蓝牙连接到智能手机、平板电脑等终端设备,实现数据传输、消息推送、遥控操作等功能。
蓝牙通信方式常见于智能家居、智能穿戴设备等应用场景。
3. ZigBee(低功耗无线网络)ZigBee是一种短距离、低功耗的无线传感器网络技术,适用于物联网设备间的无线通信。
ZigBee通信方式特点是低能耗、传输距离远、网络节点多,常用于智能楼宇、智能农业、智能交通等领域。
4. NB-IoT(窄带物联网)NB-IoT是一种窄带物联网通信技术,适用于大范围覆盖、低功耗的物联网应用。
NB-IoT通信方式具有低成本、低功耗、连接稳定等特点,适用于智能城市、智能能源、智能车载等应用场景。
二、有线通信技术1. 以太网(Ethernet)以太网是一种局域网通信技术,适用于有线网络环境下的数据传输。
物联网设备可以通过以太网连接到互联网,实现高速、稳定的数据传输和远程监控。
以太网通信方式广泛应用于工业自动化、智能交通、智能城市等领域。
2. RS485RS485是一种串行通信标准,适用于远距离、多节点的数据通信。
物联网设备通过RS485接口实现数据传输和设备间的通信。
RS485通信方式常用于环境监测、智能电表、工业自动化等场景。
三、移动通信技术1. 2G/3G/4G/5G移动通信技术是一种基于无线网络实现的长距离通信方式。
物联网产品中常见的接口类型和通信方式
物联网产品中常见的接口类型和通信方式一、引言物联网(Internet of Things,简称IoT)是指将各种智能设备通过互联网连接起来,实现设备之间的信息交换和互联互通。
物联网产品中的接口类型和通信方式是实现设备之间通信的重要组成部分。
本文将介绍物联网产品中常见的接口类型和通信方式。
二、接口类型在物联网产品中,常见的接口类型包括以下几种:1. 无线接口无线接口是物联网产品中最常见的接口类型之一。
它利用无线通信技术,实现设备之间的数据传输。
常见的无线接口有蓝牙、Wi-Fi、Zigbee等。
蓝牙接口适用于近距离的设备互联,如智能手机和耳机的连接;Wi-Fi接口适用于家庭或办公环境中的设备互联,如智能家居系统;Zigbee接口适用于大规模传感器网络的互联,如智能城市的建设。
2. 有线接口有线接口是物联网产品中传统的接口类型之一。
它通过物理电缆连接设备,实现数据传输。
常见的有线接口有以太网、USB、RS-232等。
以太网接口适用于局域网中设备的互联,如智能监控系统;USB接口适用于个人电脑和外部设备的连接,如智能摄像头;RS-232接口适用于串行通信设备的连接,如传感器和控制器之间的通信。
3. 传感器接口传感器接口是物联网产品中用于连接传感器的接口类型。
传感器是物联网中获取环境信息的重要组成部分,传感器接口用于接收传感器的测量数据。
常见的传感器接口有模拟接口和数字接口。
模拟接口通过模拟信号传输传感器的测量结果,数字接口通过数字信号传输传感器的测量结果。
三、通信方式物联网产品中的通信方式是实现设备之间数据传输的方式,常见的通信方式包括以下几种:1. 点对点通信点对点通信是物联网产品中最简单的通信方式之一。
它通过直接连接两个设备,实现数据的传输。
点对点通信适用于设备之间的实时通信,如智能门锁和手机的通信。
2. 广播通信广播通信是物联网产品中用于一对多通信的方式。
它将数据广播到所有接收设备,实现一次发送多个设备接收。
m2m协议
m2m协议物联网(M2M)协议是用于在物联网设备之间进行通信和数据传输的一种协议。
它允许设备之间的互操作性和通信,以实现更智能、效率更高的联网设备。
M2M协议是物联网的基础,它定义了设备如何通信以及如何共享数据。
M2M协议大多使用轻量级的通信协议和标准,以便节省带宽和能源消耗。
这些协议包括MQTT(消息队列遥测传输)、CoAP(受限应用协议)和XMPP(可扩展通信和表示协议)等。
MQTT是一种轻量级的发布/订阅型协议,用于在设备之间传输实时数据,同时消耗较少的网络带宽和计算资源。
它设计用于受限的网络环境,如物联网设备。
MQTT的一个重要特性是其低能耗,这使得它成为许多物联网设备的首选协议。
CoAP是一种专门针对受限应用的通信协议,它使用HTTP风格的请求和响应模式进行通信。
CoAP的一个特点是低开销,它可以以更高效的方式传输数据,并减少对网络带宽和设备能源的消耗。
CoAP也支持可靠的传输,以确保数据的可靠传递。
XMPP是一种可扩展的通信和表示协议,用于实时通信和数据传输。
它通过XML来表示数据,并使用标准的XMPP协议进行传输。
XMPP提供了可靠的消息传递和安全性,同时支持设备之间的双向通信。
这使得XMPP成为物联网设备之间进行复杂通信和数据交换的理想选择。
M2M协议的使用使得物联网设备之间的通信更加高效和可靠。
它们提供了一种轻量级的通信方式,适用于受限的网络环境和资源受限的设备。
此外,M2M协议也支持安全性和可靠性,可以保证设备之间的数据传输和通信的安全性。
在物联网中,M2M协议的应用非常广泛。
它们可以用于各种领域,如智能家居、智能工厂、智能交通和农业等。
通过使用M2M协议,设备可以自动交互和共享数据,实现更高效的资源利用和管理。
例如,在智能家居中,M2M协议可以用于设备之间的通信,实现智能家居自动化。
在智能工厂中,M2M协议可以用于机器之间的通信,实现自动化生产流程。
总的来说,M2M协议是物联网中的基础协议,它定义了设备之间的通信和数据传输方式。
物联网技术-第5章-M2M技术
欧洲电信 标准协会
(European Telecommunication Standards Institute, ETSI)
第三代协作 项目组织
(Third Generation Partnership Project,3GPP)
中国通信标 准化协会
(China Communications Standards Association CCSA)
力
M2M设备的特征
1.功能受限
大多数M2M设备的计算、存储能力要比目前出 现的笔记本电脑或手机低几个数量级
2.低功率
多数位于室外,不能轻易与电源相连 这将减少M2M程序之间的交互次数
3.嵌入式
部署后很难改变
4.保持不变
设备更换率低
2.M2M硬件
M2M硬件是使机器获得远程通信和联网功 能的部件。主要用于进行信息的提取,从 各种机器设备那里获取数据,并传到通信 网络。
4.中间件
中间件包括两部分
M2M网关:是M2M系统中的翻译员,它获取 来自通信网络的数据,将数据传输给信息处理 系统。其主要功能是完成不同通信协议之间的 转换
数据收集/集成部件:此部件是为了将数据变成 有价值的信息。对原始数据进行不同加工和处 理,并将结果呈现给这些信息的观察者和决策 者。这些中间件包括:数据分析和商业智能部 件,异常情况报告和工作流程部件,数据仓库 和存储部件等。
机器
M2M
中间件
M2M终端
通信网络 M2M系统构架
具体系统结构
M2M 终端具有的功能
• 接收远程M2M平台激活指令 • 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
M2M通信方式的应用分析
M2M通信方式的应用分析在M2M通信方式的应用分析之前,我们需要了解什么是M2M通信。
M2M通信即“机器对机器”通信,通过智能化设备来实现设备之间的数据通信。
在现代社会中,M2M通信用于物联网等方面,可以帮助各个行业实现自动化和智能化,因此受到越来越多的关注并被广泛应用。
M2M通信方式的应用主要包括三种类型:无线网络通信、有线网络通信和独立通信。
这三种方式有各自的优点和适用场景,下文将对它们进行详细的分析。
一、无线网络通信无线网络通信是指利用无线网络技术进行设备之间的数据传输,常见的无线网络通信技术包括2G、3G、4G、NB-IoT、LoRa等。
2G通信技术主要适用于数据传输量小、数据传输速率不高的场景。
相对于其他无线通信技术,2G通信技术的功耗较低,因此可用于有电力限制的设备,如传感器等设备。
3G通信技术所具备的高速数据传输能力比2G更为出色,但功耗较大。
3G通信技术更为适合高速数据传输的场景,如自驾车、视频监控等。
4G通信技术相比3G进一步提升了速度,可用于大量数据传输的场景,例如能源领域、智能交通等。
NB-IoT是一种专门面向物联网的通信技术,功耗低、覆盖范围广,适合于低速、低延迟的数据传输场景。
NB-IoT适用于一些小型便捷的设备。
LoRa通信技术是基于LoRaWAN协议,它具有广域网能力,可实现长距离、低功耗通信、低数据速率传输等特点。
LoRa在智慧城市、农业等方面也有广泛的应用。
二、有线网络通信有线网络通信主要包括以太网、PLC(Power Line Communication)等。
以太网是一种广泛应用的通信方式,主要应用于局域网和互联网上,带宽高、速度快、稳定性强。
PLC通过电力线进行信号传输,将传统的电力设备转变为传输数据的设备,可用于能源、电力设备的智能化远程监控等场景。
三、独立通信独立通信是指在没有接入互联网或其他连接设施的情况下,设备之间通过无线等通信方式进行数据传输。
例如,设备之间通过蓝牙进行通信。
M2M通信技术的研究与应用
M2M通信技术的研究与应用随着物联网技术的不断发展和普及,M2M(Machine-to-Machine)通信技术逐渐成为物联网应用的基础技术之一。
M2M 通信技术可以使设备之间实现数据交换和互动,实现智能化、自动化、远程化等应用场景。
然而,在实际应用中,M2M通信技术所涉及的广泛的技术领域和复杂的应用场景也带来了各种挑战。
本文将对M2M通信技术的研究和应用进行分类阐述。
一、M2M通信技术的基础架构M2M通信技术的基础架构主要包括三个方面。
第一,物联网设备。
物联网设备是M2M通信技术的基础,它们通过传感器、执行器等硬件实现监测、控制数据的采集、传输和处理。
第二,通讯网络。
通讯网络是物联网设备之间进行通信的桥梁,包括有线和无线网络。
其中,有线网络如以太网、局域网等主要用于固定的应用场景,而无线网络如蜂窝网络、WiFi、蓝牙、LoRa等则更适合移动和分散的应用场景。
第三,云平台。
云平台是物联网设备数据的中心,它提供数据存储、管理、分析、应用等服务。
同时,云平台也支持远程管控和管理物联网设备。
二、M2M通信技术的有线网络M2M通信技术的有线网络主要采用以太网和局域网技术。
以太网是一种广泛应用的有线以太网,并以1000Mbps为最高传输速率,其传输距离和传输速率可以根据需求定制。
相对而言,在局域网中,以太网是唯一的传输媒介,它也是一种典型的广域网传输技术。
此外,在利用以太网实现大规模M2M通信的应用场景中,需要集成多个设备,以太网IPv6技术,借助三个嵌套层的原理,提供了更大的地址空间和更高的传输能力,能够同时支持许多设备的通信。
三、M2M通信技术的无线网络M2M通信技术的无线网络主要采用蜂窝网络、WiFi、蓝牙和LoRa等技术。
其中,蜂窝网络在物联网中应用广泛,其通过基站设置建立覆盖范围广泛的无线通信网络,是物联网通信传输的主要手段之一。
WiFi往往被用于大楼、场馆等定场的物联网应用,通过WiFi接入点实现设备的互连互通。
物联网的四大支撑技术之M2M
M2M是物联网四大支撑技术之一。
“M2M”是“Machine-to-Machine”的缩写,用来表示机器对机器之间的连接与通信。
比如,机器间的自动数据交换(这里的机器也指虚拟的机器比如应用软件)从它的功能和潜在用途角度看,M2M引起了整个“物联网”的产生。
物联网四大技术M2M的基本概念首先,M2M有以下三个基本特征:1数据和节点(DEP)2通信网络 3数据融合点(DIP)。
DEP和DIP可以用于任何子系统集成。
例如,一个完整的过程(X)到一个IT应用(Y)。
图1显示了三要素之间的相互关系。
这个解决方案也被称为“端对端的M2M”。
(X)和应用(Y)构成了事实上的功能端点。
一般而言,一个数据端点(DEP)指的是一个微型计算机系统,一个连接到程序或者是更高层次子系统的端点。
另一个端点连接到通信网络。
在大多数的MSM应用中,都有几个DEP。
另一方面,一个典型的M2M应用只有一个数据结合点。
虽说是这样,但是可以设想M2M应用有多个DIP。
对于DIP没有硬性的规定。
例如可以形成一个互联网服务器或特殊的软件应用在交通控制主机。
M2M应用的信息流也未必是面向服务器的。
相反,DIP和DIP之间的直接通信路线是被支持的,还有单个DEP之间直接和间接的联系,就像我们所熟知的P2P(Peer-to-Peer)联系一样如上所述,M2M应用的通信网络是DEP(数据终点)和DIP(数据集成电)之间的中央连接部分。
就物理部分来说,这种网络的建立可以使用局域网、无线网络、电话网络/ISDN,或者是类似的。
基于M2M的监控基础架构如今,无数的应用程序使用复杂的网络设备,其中大多数系统履行每天24小时、每周7天、没有任何人监督的服务。
个别子系统故障,整个应用程序至少是一部分将受到损害。
然而,尽快检测出具体的故障仍是一个问题。
显示了一个基于M2M的基础设施监测的解决方案。
该数据终点(DEP)在每一种情况下都通过特殊的监测传感器检查基础设施组成部分的可用性。
物联网中常提到的m2m是什么_物联网与m2m有什么区别
物联网中常提到的m2m是什么_物联网与m2m有什么区别物联网中常提到的m2m是什么M2M(MachinetoMachine)是通过移动通讯对设备进行有效控制,从而将商务的边界大幅度扩展或创造出较传统方式更高效率的经营方式亦或创造出完全不同于传统方式的全新服务。
M2M以设备通讯控制为核心,将原来低效率或甚至不可能的信息传输应用于商业中以获得更强的竞争力。
M2M的商务模式目前应用方兴未艾,主要有移动物流管理(M-logisTIcmanagement)、移动支付(M-POS)、移动监控(M-monitoring)等。
M2M是将数据从一台终端传送到另一台终端,也就是就是机器与机器的对话。
M2M不是什么新概念,也是司空见惯的现象,比如我们上班用的门禁卡,超市的条码扫描,再比如日前比较流行的NFC手机支付。
多年以前,日本的NEC公司在M2M方面已经做了很多宣传和工作,并推出了一些全球领先的M2M产品,成功地在很多领域。
M2M应用系统构成1、智能化机器智能化,所谓使机器开口说话,让机器具有信息感知、信息加工及无线加工的能力。
[1]2、M2M硬件使机器可具备联网能力和远程通信的部件,进行信息提取,从不同设备内汲取需要的信息,传输到分析部分。
3、通信网络包括广域网(无线移动通讯网络、卫星通讯网络、互联网和公众电话网),局域网(以太网、无线局域网、蓝牙、wifi),个域网(Zigbee、传感器网络),通过上述网络将M2M硬件传输的信息送达指定位置,是出于M2M技术框架的核心的地位。
4、中间件M2M网关完成在不同协议之间的转换,在通信网络和IT系统之间建立桥梁。
M2M的应用领域M2M技术为各行各业提供集数据的采集、传输、分析及业务管理为一体的综合解决方案,实现业务流程、工业流程更加趋于自动化。
主要应用领域包括,交通领域(物流管理、定位导航)、电力领域(远程抄表和负载监控)、农业领域(大棚监控、动物溯源)、城市管理(电梯监控、路灯控制)、安全领域(城市和企业安防)、环保领域。
M2M技术在移动物联网中的应用研究
M2M技术在移动物联网中的应用研究移动物联网是近些年来快速发展的一个领域,而其中最关键的技术之一就是M2M技术。
M2M技术(Machine to Machine)指的是无需人工干预,直接在机器之间进行数据交流的技术。
该技术装备于物联网设备中,能将设备采集的各种数据通过互联网与其他设备进行交互。
M2M技术在移动物联网中的应用也逐渐被广泛使用,并为人们的日常生活带来了许多便利。
一、M2M技术是如何实现移动物联网应用的?M2M技术在移动物联网中的应用主要是通过物联网设备,将设备采集的各种数据进行传输,并最终交互处理,实现物联网应用的过程。
移动物联网中的物联网设备大多数都是基于传感器的,如智能手表、智能家居、智能手环等。
在移动物联网中,物联网设备通过M2M技术实现数据交流,主要就是通过与互联网的连接实现。
移动物联网应用通常都是为用户提供一些智能服务,例如智能家居、智能医疗、智能交通等各种场景,这些都需要不同的物联网设备之间采集、处理数据,并提供相应的场景化服务,而M2M技术则是负责实现各设备之间的数据传输以及交互处理。
二、M2M技术在移动物联网中的应用智能家居是智能化的代表,其在移动物联网中,也是M2M技术的一个重要应用领域。
智能家居中,各种智能设备如空调、电视、音响等均可实现M2M技术的应用,实现远程控制、互联互通、自动化控制等多种功能。
如智能冰箱就是智能家居领域的一个典型应用。
智能冰箱内置各种传感器,能够感知食物的温度、湿度、储存周期等信息,并可将该信息传输给智能手机等其他物联网设备。
M2M技术将智能冰箱数据传输到用户手机端,何时、哪些食材即将过期都能一目了然,使得用户的生活更加方便和健康。
此外,移动物联网应用中还有其他领域,比如智能医疗、智能农业、智能交通等,相应的物联网设备均可通过M2M技术实现数据传输、及时监控、快速处理等。
三、M2M技术应用遇到的挑战虽然M2M技术在移动物联网中有着广泛的应用,但同时也面临着一些挑战:1. 传输速率问题:对于传输速率更高的应用如大数据分析、视频监控等,M2M技术难以胜任,需要寻找更高速的替代方案。
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物联网是新一代信息技术的重要组成部分。
传感技术、嵌入式系统技术和通讯技术是物联网的三个重要组成部分[软件技术,管理系统],其中,通讯技术是互联网啊各单位之间进行信息传输和交流的物质基础,因为有了通讯技术物联网才能实现与世界的互联,本文主要介绍常用的几种物联网通讯方式。
LoRa
全称“Long Rang”,是LPWAN一种成熟的通信技术,是美国公司的一种基于扩频技术的低功耗超长距离无线通信技术,是Semtech公司私有的物理层技术,主要采用的是窄带扩频技术,抗干扰能力强,大大改善了接收灵敏度,在一定程度上奠定了LoRa技术的远距离和低功耗性能的基础。
总体来看,LoRa是为了解决物联网中M2M(物对物)无线通信的需求,主要是在全球免费频段运行,包括433、470、868、915MHZ等非授权频段的低功耗广域接入网技术。
调制方式
采用的基于线性调频信号(Chirp)扩频技术,同时结合了数字信号处理和前向纠错编码技术,然后数字信号通过调制Chirp信号,将原始信号频带展宽至Chirp信号的整个线性频谱区间,这样大大增加了通信范围。
通讯协议
基于LoRa技术的网络层协议主要是LoRaWAN,定义了网络通信协议和系统架构,LoRaWAN的通信系统网络是星状网结构,主要分为以下三种,第一种:点对点通信,从A点发起,B点接收;第二种:星状网轮询,一点对多点的方式,一个中心点和N个节点,由节点出发,中心点接收然后确认接收完毕,下一个节点继续上传,直到N个节点完成,一个循环周期;第三种:星状网并发,也是一点对多点的通信,不同的是多个节点可以同时与中心点通讯,这就节约了节点的功耗,避免了个别节点的故障而引起网络的瘫痪,网络的稳定性得以提高。
NB-IOT
Nb-IOT是可与蜂窝网融合眼睛的低成本电信级高可靠性、高安全性广域物联网技术。
NB-IOT构建于蜂窝网络之上,只消耗180KHz的频段,可以直接部署于GSM网络,UMTS网络和LTE网络,NB-IOT采用的是授权频带技术,以降低成本,它具有四大优势,一:海量链接的能力,在同一基站的情况下,NB-IOT可以比现有无线技术提供50-100倍的接入数,一个扇区能够支持10万个连接,设备成本降低、设备功耗降低,网络结构得到优化;二:覆盖广,在同样的频段下,NB-IOT 比现有的网络增益提升了20db,相当于提升了100倍的覆盖面积;三:低功耗,NB-IOT借助PSM 和eDRX可实现更长待机,它的终端模块待机时间可长达10年之久;四:低成本,NB-IOT和LoRa 不同,不需要重新建网,射频和天线都是可以复用的,企业预期的模块价格也不会超过5美元。
优势
强链接:
在同一基站的情况下,NB-IOT可以比现有无线技术提供50—100倍的接入数。
一个扇区能够支持10万个连接,支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络结构。
高覆盖:
NB-IOT室内覆盖能力强,比LTE提升20DB增益,相当于提升了100倍覆盖区域能力。
不仅可以满足农村这样的广覆盖需求,对于厂区、地下车库、井盖这类对深度覆盖有要求的应用同样适用。
低功耗:
低功耗特性是物联网应用一项重要指标,特别对于一些不能经常更换电池的设备和场合,如安置于高山荒野偏远地区中的各类传感器监测设备,它们不可能像智能手机一天一充电,长达几年的电池寿命是最本质的需求。
NB-IOT聚焦小数据量、小速率应用,因此NB-IOT设备功耗可以做
到非常小。
低成本:
NB-IOT无需重新建网,射频和天线基本上都是服用的。
举个例子:就拿中国移动来说,900MHZ 里面有一个比较宽的频带,只需要请出来一部分2G的频段,就可以直接进行LTE和NB-IOT的同时部署。
低速率、低功耗、低宽带同样给NB-IOT芯片以及模块带来低成本的优势。
TD-LTE
即time division long term evolution (分时长期演进),由3GPP组织涵盖的全球各大企业及运营商共同制定,LTE标准中的FDD和TDD两个模式实质上是相同的,两个模式间只存在较小的差异,相似度达90%。
TDD即时分双工,是移动通信技术使用的双工技术之一,与FDD频分双工相对应。
TD-LTE是TDD版本的LTE的技术,FDD-LTE的技术是FDD版本的LTE技术。
关键技术
多址技术
1.采用OFDMA取代CDMA作为基本的多址技术
技术原理
采用循环前缀(CP)对抗符号间干扰,OFDM符号持续时间<信道可以等效为“线性时不变”系统,降低信道时间选择性衰落对传输系统的影响。
OPDM子载波的带宽<信道“相干带宽”时,可以认为该信道是“非频率选择性信道,所经历的衰落是“平坦衰落”。
”
2.上行SC-FDMA多址方式
TD-LTE系统中上行链路采用SC-FDMA技术,以期降低PAPR,提高攻放功率,延长电池寿命,DTE-S-OFDM可以认为是SC-FDMA的频域产生方式,是OFDM在IFFT调制前进行了基于傅里叶变换的预编码。
MIMO多天线解决方案
在多个天线上分别发送多个数据流,利用多径衰落,在不增加带宽和天线发送功率的情况下,提高信道容量及频谱利用率,或提高数据的传输质量。
优点:
MIMO多种模式带来多种收益:1.分集增益;2.波束赋星增益;3.空间复用增益
提高频谱效率:要求TD-LTE的下行频谱效率达到5kps/Hz,上行频谱效率达到2.5bps/Hz。
TD-LTE中MOMI的应用(PDSCH传输方案)
TM1.单天线端口传输
最简单的传输方案,PDSCH使用单天线端口传输时,根据Port0上的CRS进行解调,可用于各种场景。
TM2.发送分集
用于增强小区覆盖,作为TM3/4/5/6/7的回退模式,LTE中的实现方式SFBC+FSTD。
TM3.开环空间复用
一种大延迟(CDD)空间复用,接收端不需给发送端反馈预编码矩阵信息,用于提高小区平均频谱效率和峰值速率,适用于高速移动场景。
TM4.闭环空间复用
发送端需要给接收端反馈预编码矩阵信息,用于提高小区平均频谱效率和峰值效率,适用于低速移动场景。
TM5.多用于MIMO
只支持每个用户单程的传输,而且最大支持两层,用于提高小区平均频谱效率和峰值速率。
TM6.闭环RANK=1的预编码
用于增强小区覆盖,尽可能承载相关的控制信息,仅支持RANK=1的传输。
TM7.单流波束赋形
PDSCH是依据port5上DRS进行调解的,用于提高小区边缘用户的覆盖,单流波束赋形是基于专用导频的非码本波束赋形,主要用于TD-LTE系统。
TM8.双流波束赋形
双流波束赋形将波束赋形技术与空间复用技术相结合,既提高小区边缘用户的覆盖,也可以提升小区中心用户的吞吐量,双流波束赋形是基于专用导频的非码本波束赋形,双流波束赋形是TD-LTE Rel-9中的增强型技术。
蓝牙4.0
蓝牙是一种短程宽带无线电技术,是实现语音和数据无线传输的全球开放性标准,它使用跳频谱(FHSS)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)等先进技术在校范围内建立多种通信与信息系统之间的信息传输。
蓝牙4.0是2010年7月份发布的,它将传统蓝牙、高速蓝牙以及蓝牙3.0版本规格集于一体的低功耗蓝牙,功耗比之前版本降低了90%,具有极低的平均功耗,待机功耗和峰值功耗,设备建立时间缩短,由原来的100ms缩短至现在的3ms,蓝牙4.0的传输距离可达100米以上,拥有AES-128加密方式,数据更安全。
关键技术
1.蓝牙的系统组成
无线射频单元,负责数据和语音的接收和发送,具有短距离、低功耗的特点,且蓝牙天线体积小、重量轻。
基带或链路控制单元,进行射频信号、数字和语音的相互转化,实现基带协议和其他的底层连接规程。
链路管理单元,负责管理蓝牙设备之间的通信,实现链路的建立、验证、链路配置等操作。
蓝牙软件协议规范包括传输协议、中介协议、应用协议等。
2.蓝牙核心协议
核心协议由基带、链路管理、逻辑链路和适配协议及业务搜寻协议等4部分组成,它分为两个或多个蓝牙单元之间建立物理RF连接。
基带协议就是确保各个蓝牙设备之间的物理射频连接,以形成微微网,这个协议可为亟待数据分组提供两种物理连接方式,同步面向连接(SCO)和异步非连接(ACL),SCO可以传输语言分组也能传输数据分组,ACL只能传输数据分组。
链路管理协议,管理基带层内主从网络的运行,负责两个多多个设备之间的链路设置和控制,包括传递验证和加密,管理链路密匙。
逻辑链路和适配协议,介于高层与底层的适应层,直接为上层服务,主要负责联两个蓝牙设备间数据信息传输时的分段及重组、多路复用和协商通道参数功能,服务发现协议,是蓝牙技术框架中非常重要的一个部分,它使所有用户模式的基石也使用SDP,可以查询到设备信息和服务类型,然后蓝牙设备之间的连接才能建立。