1、引言
M2M是將數據從一臺終端傳送到另一臺終端,也就是機器與機器(Machine to Machine)的對話。但從廣義上M2M可代表機器對機器(Machine to Machine)人對機器(Man to Machine)、機器對人(Machine to Man)、移動網絡對機器(Mobile to Machine)之間的連接與通信,它涵蓋了所有實現在人、機器、系統之間建立通信連接的技術和手段。M2M應用市場正在全球范圍快速增長,隨著包括通信設備、管理軟件等相關技術的深化,M2M產品成本的下降,M2M業務將逐漸走向成熟。目前,在美國和加拿大等國已經實現安全監測、機械服務、維修業務、自動售貨機、公共交通系統、車隊管理、工業流程自動化、電動機械、城市信息化等領域的應用。
此外,在IT領域,最主要變化是云計算,重要部分之一是云平臺的到來。正如它名稱所示,這種類型的平臺讓最終用戶使用來自云的服務。
M2M和云平臺相結合,可以極大降低M2M應用的成本,加快M2M的推廣速度。
在美國,Axeda Platform 和 Numerex都是提供無線機器對機器(M2M)通信、技術和解決事務的無線通訊電信公司。他們整合通信運營商、硬件供應商、系統集成商,形成了充滿生機的M2M生態系統。
十二五下一代信息技術產業發展規劃要求:把握信息技術升級換代和產業融合發展機遇,加快建設寬帶、融合、安全、泛在的下一代信息網絡,突破超高速光纖與無線通信、物聯網、云計算、數字虛擬、先進半導體和新型顯示等新一代信息技術,推進信息技術創新、新興應用拓展和網絡建設的互動結合,創新產業組織模式,提高新型裝備保障水平,培育新興服務業態,增強國際競爭能力,帶動我國信息產業實現由大到強的轉變。“十二五”期間,新一代信息技術產業銷售收入年均增長20%以上。目前,M2M和云平臺都是熱點技術,但是,類似于美國成熟的M2M云平臺尚未出現。
2、系統介紹
“基于云的M2M平臺”(以下簡稱M2M云平臺)屬于“云計算”、“物聯網”、領域,目的是為廣大小型商業用戶及家庭客戶提供低成本及快速的設備連接云服務。
- M2M云平臺實現設備的連接、監視、控制、報警,具有以下特點:
- 支持SaaS(軟件即服務)模式。在傳統模式下,客戶要實現設備聯網監控功能,需要購買全套監控軟件,配置傳輸網絡,部署與維護監控平臺。在SaaS模式下,用戶只需要在M2M云平臺上購買云服務,安裝與云平臺兼容的傳感器或無線網關,就可以通過M2M云平臺的WEB界面實現對設備的監控,系統部署可以以天計算,使快速部署成為可能。
- 低成本:用戶使用M2M提供的云服務,不需要購買中心硬件及系統軟件,也不需要進行系統維護,并且配置可按需升級,運行成本可以做到很低。
- 高可靠性:M2M平臺建立在專業云平臺提供商的IaaS(基礎設施即服務)之上,充分利用了基礎設施云平臺的信息冗余、負載均衡、故障轉移特性,可達到電信級可靠性。
- 開放平臺:在傳統模式下,客戶需要增加新硬件設備,或者增加新軟件功能,都需要平臺開發商進行開發,響應速度慢,成本也較高。M2M平臺開放API,客戶可以自行開發設備驅動以便接入新硬件設備,也可以開發數據處理應用,加載到M2M平臺,以便實現新的軟件功能。
M2M平臺的結構圖如下:
基礎設施云平臺由云平臺服務商提供,例如Amazon EC2云平臺、中國電信云平臺。
- M2M云平臺建立在基礎設施云平臺之上,包括以下組件:
- 數據連接:提供開放API,處理所有設備連接,并可以與其他平臺(EPR、OA……)連接。
- 數據處理與存儲:對數據進行處理,按照客戶設定進行存儲與報警
- 客戶應用:如果客戶需要特殊功能,可以使用平臺支持的腳本語言編寫客戶應用腳本,客戶應用腳本可以處理設備的數據,調用平臺的服務(例如自動控制、用戶通知)。所有的客戶應用腳本在“客戶應用”容器中運行。
- 用戶界面:客戶進行設備監控的用戶界面,基于WEB,可運行在計算機及智能手機上。
表示M2M平臺的開放API(MA)。結構圖中列出了幾種API的應用模式。
- 模式1:設備中嵌入MA。M2M平臺提供嵌入代碼單元,設備固件中嵌入該單元后,就可以直接連接M2M平臺。
- 模式2:M2M平臺專用網關,可以將現有設備接入M2M平臺。
- 模式3:MA軟件代理。M2M平臺提供軟件包,可以作為服務運行在客戶計算機上,將現有設備接入M2M平臺。
- 模式4:利用M2M公開API,還可以開發基于智能手機的應用(IOS、Android、WMP7),將智能手機變為數據采集器,接入M2M 平臺。
M2M平臺與多個通信運營商合作,支持無線與有線通訊。
以下一個案例說明M2M平臺的應用:
A中學與B大學建筑系能耗研究所合作進行節能減排工作,需要對學校當前能耗使用情況進行分析。
A中學選用M2M平臺的云服務,開通賬戶,建立了“A中學能耗監測應用”。
A中學租用與M2M平臺兼容的X多路電量采集儀,在學校配電室進行安裝,對能耗進行采集。
A中學通過WEB頁面對“A中學能耗監測應用”進行配置,通過3G網絡接入X多路電量采集儀,啟動能耗監測。
A中學通過WEB頁面對B大學建筑系能耗監測所的“能耗分析應用”應用進行授權。
B大學建筑系能好研究所的“能耗分析應用”通過WEB Service 獲取M2M平臺中“A中學能耗監測應用”的能好監測數據。
B大學建筑系能好研究所能耗數據進行分析,提出節能建議。
A中學按照節能建議進行改進,繼續監測。
A縣級中學的能耗超過設定指標,M2M平臺自動通過短信與郵件向A中學校長發出報警
A中學采取措施,清除報警
通過持續監測,A中學節能減排已經達到預期目的,繳回租用的X多路電量采集儀,住校M2M云平臺賬戶。
采用M2M平臺,A中學不需要建立傳統的能耗監測中心,只需要在現場安裝數據采集器,而且可以按需付費,充分體現了云服務的優點。
3、市場前景
目前,云計算還在發展階段,全球真正盈利的商業云平臺只有亞馬遜的EC2。領先的M2M廠商正在建設自己的M2M云平臺,但是盈利前景還不明確,近期實現盈利不現實。
在國外,M2M 云平臺領先企業AxedaPlatform是非上市企業,未公開相關經營數據。另一家M2M 云平臺領先企業Numerex(NASDAQ:NMRX)已成立2O年,專注于M2M,合作伙伴包括GE(通用電氣)、FEMA(聯邦緊急事務管理局)、ADT Security(安達泰保全)、Verizon 以及Sprint。2010年10月,Numerex推出“安全M2M全球網關服務”(Global Gateway to Secure M2M service),包括衛星通訊網絡與移動通訊網絡。客戶可以通過該服務對自己的設備基于全球范圍內的監控。此外,傳統的嵌入式產品供應商DigiInternational ASDAQ:DGII)也開始將所有的嵌入式產品內置云服務, 可輕松與iDigi(TM)“云” 進行連接。
在國內,中國電信正在進行云平臺基礎設施的建設,同時也在尋找有實力的服務提供商在基礎設施云平臺上提供有吸引力的云服務。研發高品質的M2M云服務平臺,可以與中國電信進行深度合作 基于云的M2M平臺的盈利前提是獲取大量小型商業客戶,盈虧平衡點取決于商業模式,如果能與中國電信合作,利用中國電信的云平臺,則可以大大降低前期的投入。
最后,雖然基于云的M2M 平臺短期內難以盈利,但是該項目符合國家發展物聯網以及智慧城市的戰略方向,有可能得到政府資助。
4、結束語
以前的監控系統,在國際化、易用性、可移植性以及用戶體驗等方面都明顯感覺不足。將監控系統升級為基于云的M2M平臺,可以實現原有平臺的更新,適應物聯網時代的需求。
M2M和云平臺都是通信運營商非常重視的業務增長點。M2M和云平臺的真正意義是在通信市場逐漸飽和的情況下,幫助運營商拓展新的業務類型和擴大營收來源。基于云的M2M平臺面向廣大小型商業用戶,避開行業的高門檻,可以讓運營商擺脫管道型收入的不利局面。
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本文標題:基于云的M2M平臺