作為物聯網四大支撐技術之一的M2M，你真的瞭解嗎？

現階段，許多公司都在引進新的面向客戶的相關產品和服務以改善現有的產品，增加收益並且創造新的收益機會。根據跨國通訊公司沃達豐的M2M晴雨表資料，在已經應用 M2M 技術的企業中，有66%聲稱他們的戰略側重於外部利益相關者，M2M 的趨勢已經顯而易見。

全球已經有超過四分之一的企業在應用 M2M 技術，隨著 M2M 技術越來越普遍，越來越多的企業意識到 M2M 技術的無限可能性：不僅能使企業內部業務流程自動化，還能夠驅動新的客戶體驗。

一、什麼是 M2M

「M2M」是「Machine-to-Machine」的縮寫，它是將資料從一臺終端傳送到另一臺終端，也就是就是機器與機器的對話。比如我們上班用的門禁卡，超市的條碼掃描，再比如日前比較流行的 NFC手機支付。從它的功能和潛在用途角度看，M2M 引起了整個「物聯網」的產生。

二、M2M 的基本特徵

M2M 有以下三個基本特徵：資料和節點(DEP)、通訊網路、資料融合點(DIP)。

DEP 和 DIP 可以用於任何子系統整合。例如，一個完整的過程(X)到一個 IT 應用(Y)。圖中顯示了三要素之間的相互關係。這個解決方案也被稱為「端對端的 M2M」。(X)和應用(Y)構成了事實上的功能端點。

一般而言，一個數據端點(DEP)指的是一個微型計算機系統，一個連線到程式或者是更高層次子系統的端點。另一個端點連線到通訊網路。在大多數的 M2M 應用中，都有幾個 DEP。另一方面，一個典型的 M2M 應用只有一個數據結合點。雖說是這樣，但是可以設想 M2M 應用有多個 DIP。對於 DIP 沒有硬性的規定。例如可以形成一個網際網路伺服器或特殊的軟體應用在交通控制主機。

M2M 應用的資訊流也未必是面向伺服器的。相反，DIP 和 DIP 之間的直接通訊路線是被支援的，還有單個 DEP 之間直接和間接的聯絡，就像我們所熟知的 P2P(Peer-to-Peer)聯絡一樣。

如上所述，M2M 應用的通訊網路是DEP(資料終點)和DIP(資料整合電)之間的中央連線部分。就物理部分來說，這種網路的建立可以使用區域網、無線網路、電話網路/ISDN，或者是類似的。

三、M2M 的構成

無論哪一種 M2M 技術或應用，都會涉及到幾個重要的技術部分：機器、M2M 硬體、通訊網路、中介軟體。

1. 機器(Machines)

實現 M2M 的第一步就是從機器/裝置中獲得資料，然後把它們通過網路傳送出去。使機器具備「說話」(talk)能力的基本方法有兩種：生產裝置的時候嵌入 M2M 硬體;對已有機器進行改裝，使其具備通訊/聯網能力。

2. M2M硬體(M2M Hardware)

M2M 硬體是使機器獲得遠端通訊和聯網能力的部件。現在的 M2M 硬體產品可分為五種。

• 嵌入式硬體：嵌入到機器裏面，使其具備網路通訊能力。常見的產品是支援GSM/GPRS 或CDMA無線行動通訊網路的無線嵌入資料模組。典型產品有：Nokia12 GSM 嵌入式無線資料模組;Sony Ericsson 的 GR 48和GT 48;Motorola 的 G18/G20 for GSM，C18 for CDMA;Siemens 的用於 GSM 網路的 TC45、TC35i、MC35i 嵌入模組。
• 可組裝硬體：在 M2M 的工業應用中，廠商擁有大量不具備 M2M 通訊和連網能力的裝置儀器，可改裝硬體就是為滿足這些機器的網路通訊能力而設計的。實現形式也各不相同，包括從感測器收集資料的 I/O 裝置(I/O Devices);完成協議轉換功能，將資料傳送到通訊網路的連線終端(Connectivity Terminals);有些 M2M 硬體還具備回控功能。典型產品有：Nokia 30/31 for GSM 連線終端。
• 調制解調器：上面提到嵌入式模組將資料傳送到行動通訊網路上時，起的就是調制解調器的作用。如果要將資料通過公用電話網路或者乙太網送出，分別需要相應的 Modem。典型產品有：BT-SeriesCDMA、GSM 無線資料 Modem 等。
• 感測器：感測器可分成普通感測器和智慧感測器兩種。智慧感測器(Smart Sensor)是指具有感知能力、計算能力和通訊能力的微型感測器。由智慧感測器組成的感測器網路(Sensor Network)是 M2M 技術的重要組成部分。一組具備通訊能力的智慧感測器以 Ad Hoc 方式構成無線網路，協作感知、採集和處理網路覆蓋的地理區域中感知物件的資訊，併發布給觀察者。也可以通過GSM網路或衛星通訊網路將資訊傳給遠方的 IT 系統。典型產品如 Intel。
• 識別標識：識別標識如同每臺機器、每個商品的「身份證」，使機器之間可以相互識別和區分。常用的技術如條形碼技術、射頻識別卡 RFID 技術(Radio-Frequency Identification)等。標識技術已經被廣泛用於商業庫存和供應鏈管理。

3. 通訊網路(Communication Network)

網絡技術徹底改變了我們的生活方式和生存面貌，我們生活在一個網路社會。今天，M2M 技術的出現，使得網路社會的內涵有了新的內容。網路社會的成員除了原有人、計算機、IT 裝置之外，數以億計的非 IT 機器/裝置正要加入進來。隨著 M2M 技術的發展，這些新成員的數量和其資料交換的網路流量將會迅速地增加。

通訊網路在整個 M2M 技術框架中處於核心地位，包括：廣域網(無線行動通訊網路、衛星通訊網路、Internet、公眾電話網)、區域網(乙太網、無線區域網 WLAN、Bluetooth)、個域網(ZigBee、感測器網路)。

在 M2M 技術框架中的通訊網路中，有兩個主要參與者，他們是網路運營商和網路整合商。尤其是行動通訊網路運營商，在推動 M2M 技術應用方面起著至關重要的作用，他們是 M2M 技術應用的主要推動者。第三代行動通訊技術除了提供語音服務之外，資料服務業務的開拓是其發展的重點。隨著行動通訊技術向3G的演進，必定將 M2M 應用帶到一個新的境界。國外提供 M2M 服務的網路有 AT&T Wireless 的 M2M 數據網絡計劃，Aeris 的 MicroBurst 無線數據網絡等。

4. 中介軟體(Middleware)

中介軟體包括兩部分：M2M 閘道器、資料收集/整合部件。閘道器是 M2M 系統中的「翻譯員」，它獲取來自通訊網路的資料，將資料傳送給資訊處理系統。主要的功能是完成不同通訊協議之間的轉換。典型產品如Nokia的 M2M 閘道器。

資料收集/整合部件是爲了將資料變成有價值的資訊。對原始資料進行不同加工和處理，並將結果呈現給需要這些資訊的觀察者和決策者。這些中介軟體包括：資料分析和商業智慧部件,異常情況報告和工作流程部件,資料倉儲和儲存部件等。

四、M2M應用類別

由於物聯網產業快速起飛，更加需要 M2M 技術的統一標準化的整合;目前國際間有相當多的標準組織機構投入 M2M 標準化的研究工作，當中包含 ITU-T、ETSI、IETF、IEEE、3GPP、OMA、Zigbee 等聯盟。依據每個標準組織的研究方向及重點，M2M 國際標準組織可分為整體架構類、感知延伸類、網路延伸類及業務應用類，每個類別的具體內容如下：

五、整體架構類

針對 M2M 需求、點對點架構、標識解析、網路管理及安全等問題進行標準化研究，典型的標準組織有 ITU-TSG13、ETSITC SmartM2M、OneM2M、CCSATC10 等。

1. 感知延伸類

針對部分低傳輸速率和近距離無線通訊技術進行標準化，相關技術包含近距離無線通訊技術、感測網路與電信網路融合及輕量型IPv6技術，典型的標準組織有 IEEE802.15、IETF6LoWPAN 、CCSATC10、Zigbee聯盟等。

2. 網路通訊類

針對 M2M 承載網路等進行轉換和最佳化工作，有關的技術包含無線連線網路增加、核心網路增強、環境感知、異質網路融合等，典型的標準組織有 ITU-T、3GPP、CCSATC5、IETF、ETSI 等。

3. 業務應用類

針對企業應用、公眾應用、跨企業應用及應用中介軟體平臺進行標準化，其重點應用領域包含智慧交通、智慧家居、智慧電網、健康醫療等，典型的標準組織有IETF、CCSATS10、ETSI、OGC 等。

六、M2M 和物聯網的關係

作為物聯網四大支撐技術之一，M2M 是物聯網現階段最普遍的應用形式。M2M 主要強調機器與機器，和機器對人的單一通訊，是在一個相對封閉的環境下完成的;但物聯網則更強調了萬事萬物之間的連線，相對來說更加開放。從通信技術來說，M2M 是以有線通訊和無線通訊廣域網的通訊為主，有一定的限制性;但在物聯網中，凡是涉及到廣域技術的都會一起協同工作。同時，物聯網模組不單可以植入到機器，將來還可以植入動物、植物的體內來進行資訊傳送和資訊感知。

M2M 只是物聯網的一部分，是物聯網的子集。只有當 M2M 規模化，普及化，並彼此之間通過網路來實現智慧的融合和通訊後，才能形成「物聯網」。不可否認，M2M和物聯網將是未來行業發展的重點和方向，它將徹底改變整個社會的工作和生活方式——更高的生產能力，更高的工作效率，更加輕鬆、便利、和諧的生活。