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探讨物联网业务体系架构演进

2011-02-12 09:38 来源：万方数据责编：Victoria

摘要：: M2M是Machine-to-Machine/Man的简称，是一种以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务。通过在机器内部嵌入无线通信�？�，为客户提供监控、指挥调度、数据采集和测量等方面的信息化解决方案。

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　　物联网业务管理域通过管理接口，实现增强通道配置数据和故障管理指令下发功能，接入网、核心网、通信业务能力层和物联网业务接入层负责执行增强通道功能。客户通过业务管理域可以实现对终端通信故障的查询、定位和排除。

　　◆应用集成模式

　　运营商提供的端到端物联网应用开发、集成、运营和维护服务，终端和应用系统采用运营商定义的物联网通信协议，接受物联网业务管理域的运营和管理，该模式下可以同时选择使用增强通道。其实现方案如图4所示。

　　终端、应用系统与物联网业务接入层分别采用标准的终端一接入层接口协议、应用一接入层接口协议，实现终端管理、感知能力管理信息和业务数据承载等功能。物联网业务接入层实现对应用系统和终端的接入，负责业务鉴权发起、协议解析、路由分发和协议适配功能。物联网业务管理域完成业务鉴权、计费等功能。

　　(2)对移动通信网优化的要求及部署策略

　　物联网对移动通信网的优化技术要求体现在增强通道特性上，具体包括：

　　◆适应不同业务特性终端通信要求

　　通过业务控制，能够充分有效的利用移动通信网资源，满足不同业务特性终端的通信服务要求。并有效缓解物联网终端大量涌入对网络造成的压力。

　　3GPP定义了16类物联网业务特征，要求移动网络根据终端签约的业务特征，进行相应的业务控制。这些业务特征概括为以下几方面：终端接入控制(根据时间段、延迟容忍度等，或只允许PS域接入)；业务发起方式控制(仅终端发起、仅网络发起、位置触发等)；会话管理(永远在线、业务结束后去激活、终端状态感知、状态变化告警等)；移动性管理(低移动、低功耗终端的移动性管理策略)；业务优先级控制；终端和服务器安全连接；用户群组通信管理。

　　这些业务特征大部分可以通过升级核心网得以实现，部分需要升级无线网。业务初期，可在物联网业务需求较集中的区域建设功能升级后的核心网元或升级原核心网元实现。

　　◆端到端QoS保证

　　要求核心网和无线网支持QoS功能，能够根据HLR中用户QoS签约参数，以及MS、BSS、SGSN和GGSN之间的协商决定MS的QoS特性。并通过网络资源的分配和调度最终实现QoS。

　　实际部署时，应统一建立物联网端到端QoS服务模型，确定业务服务质量从业务网到核心网、接入网的映射关系，以保证端到端QoS策略的一致性。

　　◆通信故障管理

　　要求网络维护用户终端通信状态，对于状态异常的终端应向物联网业务管理域发起告警，业务管理域能够对用户通信故障进行分析和排查。由于网络主动发起告警的功能对网络有较大改造量，可以采用业务管理域向网络定期获取终端移动性和会话状态信息的方式实现.或通过信令采集和分析的方式实现。

　　(3)物联网通信协议功能扩展和标准化问题

　　现有M2M通信协议主要完成M2M终端的注册、配置、控制、数据传输、告警和软件升级等功能。终端与M2M管理平台之间通常采用二进制协议报文接口。以减少对终端硬件资源要求；应用与M2M管理平台之间主要采用SOAP和RESTful接口。

　　物联网通信协议应该是对M2M协议功能的扩展和改进，同时应充分考虑协议的标准化问题。为了支持物联网业务需求，物联网通信协议主要扩展的功能包括：需支持对有线接入终端的管理，解决在有线接入条件下终端注册、认证、路由寻址、安全和NAT等问题；支持对传感器网关和感知外设的管理；支持对无线传感器网络技术的封装，实现对传感器网络和节点管理功能；支持终端到终端通信，以及终端之间自组织功能。

　　在标准化方面，目前业内尚未形成统一的物联网通信协议标准。在技术选择上，终端与业务网的接口有TR069、DM、CoAP和二进制协议报文等多种方案。

　　TR069和DM是已有协议，不适合资源受限终端，需要对协议进行扩展，并提供到终端应用和物联网应用的开放接口。CoAP是IETF正在研究基于REST架构的协议，由于硬件资源要求低，适合资源受限终端使用。二进制报文则是部分运营商M2M通信协议所采用的协议，适合资源受限终端。在业务发展初期，可能存在多种协议并存的情况，因此需要兼容和适配主流的物联网协议通信。

　　5、结束语

　　随着物联网新应用的兴起。M2M运营系统演进到物联网业务体系架构已成为业务和技术发展的必然趋势，也是运营商实现物联网应用规�；乒愫途酆喜盗醋试吹暮诵氖侄�。

　　应该看到，目前业内关于物联网业务网架构的研究尚处于起步阶段，在业务需求、功能架构、关键技术、网络改造等方面还有很多问题有待解决，在标准化方面短时间内还难以形成统一的物联网标准体系。运营商应该引导建立多方共赢的商业模式，充分调用产业链各方的积极性，推动物联网业务体系架构的研究、建设和运营。

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