物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和應(yīng)用對(duì)電信運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)是一個(gè)機(jī)遇。面對(duì)存量市場(chǎng)飽和、增量市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的現(xiàn)狀,物聯(lián)網(wǎng)無(wú)疑成為新的企業(yè)發(fā)展藍(lán)海,解決電信運(yùn)營(yíng)商目前發(fā)展中增量不增收,利潤(rùn)下滑的尷尬局面。
由于目前物聯(lián)網(wǎng)終端種類繁多,形態(tài)各異,行業(yè)終端設(shè)計(jì)處于各自為政階段,行業(yè)終端監(jiān)面缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,終端生產(chǎn)廠家或者集成商需要針對(duì)不同的行業(yè)終端設(shè)計(jì)獨(dú)立的監(jiān)管維護(hù)系統(tǒng),導(dǎo)致資源浪費(fèi),投入產(chǎn)出比不高。
因此,如何采用M2M 終端管理使得協(xié)議、配置、維護(hù)、監(jiān)控、軟硬件接口標(biāo)準(zhǔn)化,對(duì)終端設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制,解決目前物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中嚴(yán)重存在的孤島式、低重用性、高成本,以及信息安全傳輸隱患和物聯(lián)網(wǎng)終端生命狀態(tài)的不可知的問(wèn)題,是電信運(yùn)營(yíng)商首先要考慮的一個(gè)問(wèn)題。
一、物聯(lián)網(wǎng)終端
物聯(lián)網(wǎng)終端是物聯(lián)網(wǎng)中連接感知延伸層和網(wǎng)絡(luò)層,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集(或匯聚)及向電信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備,它擔(dān)負(fù)著數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、加密、控制和數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷喾N功能。
物聯(lián)網(wǎng)終端分類方式有多種,按照體系架構(gòu)的不同可分為如下幾種:
1、嵌入式UICC 卡終端
嵌入式UICC卡終端中的UICC 卡固定在終端中不可插拔,不能隨意更換,終端用戶如果想要更換運(yùn)營(yíng)商簽約信息,只能通過(guò)遠(yuǎn)程配置或其它的方式實(shí)現(xiàn)。此類終端一般適用于對(duì)終端或UICC 卡片環(huán)境要求較高的場(chǎng)合,如電梯監(jiān)控管理,戶外環(huán)境監(jiān)測(cè)或車(chē)載應(yīng)用等。采用嵌入式UICC 卡將卡片封裝在終端設(shè)備內(nèi)部,將能有效減輕光照,溫度,濕度等環(huán)境影響,對(duì)抗震、抗氧化等起到很好的效果。
2、?ㄒ惑w化終端
無(wú)線通信模組,指集成了嵌入式UICC 卡、基帶處理器和射頻處理器等功能模塊的無(wú)線通信模塊。采用無(wú)線通信模組的物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品稱作?ㄒ惑w化終端。?ㄒ惑w化終端因?yàn)椴捎昧饲度胧経ICC 卡,因此也屬于嵌入式UICC 卡終端。同時(shí),無(wú)線通信模組集成了網(wǎng)絡(luò)通信功能及用戶鑒權(quán)和管理功能,適合電信運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行定制化服務(wù)及產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),為客戶提供終端管理、資費(fèi)查詢、位置定位等“智能通道”服務(wù)。
3、單模塊(模組)移動(dòng)終端
單模塊(模組)移動(dòng)終端,指通過(guò)無(wú)線通信模塊(模組)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、處理和控制等主控功能的終端設(shè)備。該類設(shè)備一般也歸類于DTU,通常采用插入式SIM 卡,該類終端在數(shù)據(jù)采集輸入口和位于網(wǎng)絡(luò)層的應(yīng)用軟件之間建立起數(shù)據(jù)傳輸通路,使采集到數(shù)據(jù)可以通過(guò)終端輸入,原封不動(dòng)的輸出到位于網(wǎng)絡(luò)側(cè)的應(yīng)用軟件處理,類似于一個(gè)透明的數(shù)據(jù)通道。
單模塊移動(dòng)終端結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn),一般應(yīng)用于行業(yè)測(cè)量中,如水電抄表,工業(yè)儀表控制等。優(yōu)點(diǎn)是成本低,缺點(diǎn)是外圍接口少,功能單一。
4、物聯(lián)網(wǎng)融合通信模組
物聯(lián)網(wǎng)融合通信模組是一種集大成的綜合物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)品,其特點(diǎn)是具有廣泛的接入能力以及眾多的外部接口、非數(shù)據(jù)透?jìng)、具備?qiáng)大接口管理能力。它不是最終產(chǎn)品,開(kāi)發(fā)者需要根據(jù)行業(yè)應(yīng)用的特點(diǎn)對(duì)模組的接口以及功能進(jìn)行裁剪,來(lái)完成最總的產(chǎn)品設(shè)計(jì)達(dá)到行業(yè)用戶的要求。
5、物聯(lián)網(wǎng)融合網(wǎng)關(guān)
物聯(lián)網(wǎng)融合網(wǎng)關(guān)是一款用來(lái)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)各類終端統(tǒng)一接入,數(shù)據(jù)處理與傳輸?shù)耐ㄐ艈卧⑽锫?lián)網(wǎng)感知節(jié)點(diǎn)終端以多種方式,通過(guò)各類通道接入物聯(lián)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集群管理,分組統(tǒng)計(jì),實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)終端與終端之間的數(shù)據(jù)交互與融合。融合網(wǎng)關(guān)具備廣泛的接入能力、強(qiáng)大的管理能力和協(xié)議轉(zhuǎn)換能力。
物聯(lián)網(wǎng)融合網(wǎng)關(guān)目前多用在家庭、企業(yè)或行業(yè)作為綜合性網(wǎng)關(guān),如家庭應(yīng)用場(chǎng)景中,物聯(lián)網(wǎng)融合網(wǎng)關(guān)不僅是家庭媒體轉(zhuǎn)發(fā)中心,也是業(yè)務(wù)控制中心,負(fù)責(zé)家庭安防、家電智能控制和老人醫(yī)療保健等物聯(lián)網(wǎng)家庭業(yè)務(wù)指令的下發(fā)與處理,通過(guò)對(duì)視頻監(jiān)控信息、定位信息、時(shí)鐘信息和生理指數(shù)信息等多維度信息的融合處理,實(shí)現(xiàn)對(duì)老人或小孩的遠(yuǎn)程看護(hù)以及實(shí)現(xiàn)家庭防盜等功能。
二、物聯(lián)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)
中國(guó)聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)(M2M平臺(tái))是水平化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能力平臺(tái),該平臺(tái)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的主導(dǎo)意義通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)信息復(fù)用、跨域服務(wù)、網(wǎng)關(guān)中間件嵌入等關(guān)鍵技術(shù)能力來(lái)落地。
物聯(lián)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)包括以下幾個(gè)功能實(shí)體:
。1)承載中心:物聯(lián)接入服務(wù)點(diǎn)、業(yè)務(wù)承載服務(wù)點(diǎn)、資源管理服務(wù)點(diǎn)、資源策略控制服務(wù)點(diǎn);(2)匯聚中心:能力引擎服務(wù)點(diǎn)、共享數(shù)據(jù)服務(wù)點(diǎn);(3)商務(wù)中心:應(yīng)用門(mén)戶服務(wù)點(diǎn)、業(yè)務(wù)門(mén)戶服務(wù)點(diǎn);(4)支撐中心:業(yè)務(wù)支撐服務(wù)點(diǎn)、運(yùn)營(yíng)支撐服務(wù)點(diǎn)、管理門(mén)戶服務(wù)點(diǎn)。
UMMP協(xié)議由中國(guó)聯(lián)通制定下發(fā),用于規(guī)范中國(guó)聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)與物聯(lián)網(wǎng)終端之間的數(shù)據(jù)通信,實(shí)現(xiàn)平臺(tái)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)終端的統(tǒng)一管理。UMMP協(xié)議建立在TCP/IP 或UDP/IP 協(xié)議、SMS 和USSD 之上。UMMP 協(xié)議設(shè)計(jì)的目的在于使終端能夠安全,可靠,有效的與物聯(lián)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)進(jìn)行通信,完成注冊(cè),登錄,安全鑒權(quán),遠(yuǎn)程維護(hù),遠(yuǎn)程管理,遠(yuǎn)程控制等以系列工作,接受平臺(tái)的監(jiān)控和管理。同時(shí),在管理和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)并行的情況下實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸,終端也能夠?qū)⑿枰獋魉徒o應(yīng)用的應(yīng)用數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥繕?biāo)應(yīng)用平臺(tái)之上,并能夠正確接收到應(yīng)用平臺(tái)的響應(yīng)消息或下行消息。
三、終端管理的技術(shù)實(shí)現(xiàn)
本方案中,結(jié)合UMMP協(xié)議,利用物聯(lián)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)對(duì)以下幾類基本的終端信息進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制。
1、終端基本信息管理
終端基本信息包括終端生產(chǎn)廠家、終端型號(hào)、終端序列號(hào)、終端注冊(cè)狀態(tài)(已注冊(cè)、已注銷)、物聯(lián)網(wǎng)客戶信息。終端生產(chǎn)廠家、終端型號(hào)、終端序列號(hào)等信息。其中終端序列號(hào)全網(wǎng)集中管理和分配。終端序列號(hào)可在終端首次使用時(shí)向平臺(tái)申請(qǐng)自動(dòng)分配后保存在終端,也可實(shí)現(xiàn)通過(guò)人工在平臺(tái)生成后預(yù)置在終端中。
2、終端通信接入信息管理
終端通信接入信息包括終端接入方式(固網(wǎng)、移動(dòng)、固網(wǎng)+ 移動(dòng)),如果是通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)接入,接入信息還包括:SIM 卡的IMSI 號(hào)、MSISDN、接入密碼、接入狀態(tài)(啟用、暫停、停止)等信息。其中:IMSI號(hào)、MSISDN 在物聯(lián)網(wǎng)客戶開(kāi)戶時(shí)保存在平臺(tái),接入密碼是在終端注冊(cè)時(shí)由平臺(tái)進(jìn)行分配,或者由平臺(tái)記錄后,終端預(yù)置密碼。運(yùn)營(yíng)商管理員可修改接入密碼、接入狀態(tài)等信息。
終端注冊(cè)時(shí),將終端基本信息和終端通信接入信息關(guān)聯(lián),平臺(tái)保存關(guān)聯(lián)關(guān)系。
3、終端狀態(tài)管理
終端的狀態(tài)分為:工作狀態(tài)、故障狀態(tài)、退出狀態(tài)、禁止?fàn)顟B(tài)等。
終端通過(guò)M2M平臺(tái)的鑒權(quán)即進(jìn)入工作狀態(tài),未通過(guò)鑒權(quán)就進(jìn)入禁止?fàn)顟B(tài),長(zhǎng)時(shí)間不能提供業(yè)務(wù)判定為故障狀態(tài)。
終端通過(guò)M2M 平臺(tái)的鑒權(quán)后,處于工作狀態(tài),可以向M2M 平臺(tái)發(fā)送數(shù)據(jù)也可以接收信息;終端在工作過(guò)程中,定時(shí)向M2M 平臺(tái)發(fā)送連接檢查信息,內(nèi)容包括位置信息、信號(hào)強(qiáng)度、運(yùn)行情況、通信方式等信息,M2M平臺(tái)接收后向終端回送連接檢查響應(yīng)。
4、終端配置管理
M2M平臺(tái)可以向終端發(fā)送控制信息,要求執(zhí)行某些操作,如在采集周期未到時(shí)可立即采集數(shù)據(jù)并上報(bào)信息、更改報(bào)警門(mén)限、更改采集信息間隔、系統(tǒng)復(fù)位、改變通信方式等。
M2M平臺(tái)可以向終端發(fā)送配置參數(shù),或者終端主動(dòng)向平臺(tái)請(qǐng)求獲取參數(shù)。
平臺(tái)向運(yùn)營(yíng)商管理員、合作伙伴管理員和終端廠商管理員提供終端配置管理的操作界面。平臺(tái)向應(yīng)用平臺(tái)提供終端配置管理的接口。
5、故障及告警信息管理
故障包括物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備故障、通訊故障和欠費(fèi)停機(jī),設(shè)備故障由物聯(lián)網(wǎng)終端檢測(cè)并主動(dòng)上報(bào)到平臺(tái),通訊故障由物聯(lián)網(wǎng)終端檢測(cè)上報(bào)或由M2M平臺(tái)檢測(cè),欠費(fèi)停機(jī)通過(guò)M2M平臺(tái)向M2M-BSS 進(jìn)行查詢終端繳費(fèi)情況來(lái)獲得相關(guān)狀態(tài)。M2M平臺(tái)保存故障信息,通過(guò)短消息、Email等方式通知其管理維護(hù)人員,根據(jù)需要向應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)送終端故障信息。物聯(lián)網(wǎng)客戶或合作伙伴的管理員可通過(guò)門(mén)戶查詢終端故障信息。
6、終端軟件升級(jí)管理
平臺(tái)統(tǒng)一對(duì)終端進(jìn)行升級(jí)通知、收集并保存終端軟件升級(jí)結(jié)果。升級(jí)軟件和軟件下載不通過(guò)平臺(tái)控制和管理,由終端生產(chǎn)廠家負(fù)責(zé)。平臺(tái)向運(yùn)營(yíng)商管理員、終端廠商管理員提供終端軟件升級(jí)管理的操作界面。通過(guò)平臺(tái)提供的操作界面,管理員可設(shè)定升級(jí)軟件版本規(guī)則、升級(jí)開(kāi)始時(shí)間和升級(jí)完成時(shí)間、軟件升級(jí)后的生效時(shí)間。平臺(tái)按照設(shè)定的升級(jí)規(guī)則與終端交互,將升級(jí)通知下發(fā)到每個(gè)終端,收集各終端的升級(jí)結(jié)果并保存在平臺(tái)中。管理員通過(guò)操作界面查詢所制定終端的升級(jí)結(jié)果信息。
物聯(lián)網(wǎng)終端通過(guò)嵌入含聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)專用碼號(hào)10646號(hào)段的物聯(lián)網(wǎng)模組,由模組按中國(guó)聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)UMMP協(xié)議與平臺(tái)進(jìn)行交互。由平臺(tái)分配終端序列號(hào)作為終端標(biāo)識(shí),從而形成機(jī)卡配對(duì)信息,形成終端序列號(hào),IMIS,終端廠商,終端型號(hào),軟件版本的映射關(guān)系。
針對(duì)不滿足UMMP 協(xié)議的非標(biāo)準(zhǔn)的終端,現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)對(duì)這些終端進(jìn)行特殊處理,專門(mén)配置對(duì)應(yīng)的私有協(xié)議來(lái)完成終端的接入。標(biāo)準(zhǔn)終端按標(biāo)準(zhǔn)的UMMP適配器接入。非標(biāo)準(zhǔn)的終端,配置私有的協(xié)議適配完成接入,在內(nèi)部封裝為標(biāo)準(zhǔn)的UMMP協(xié)議,后面的流程與標(biāo)準(zhǔn)終端一致。
四、總結(jié)
本文主要研究了物聯(lián)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)中終端管理、網(wǎng)絡(luò)層的UMMP 傳輸協(xié)議及感知層的物聯(lián)網(wǎng)終端。終端將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)上傳到M2M平臺(tái)或者M(jìn)2M 應(yīng)用,并接受M2M 平臺(tái)和或者M(jìn)2M應(yīng)用的管理和控制。此終端管理方案可以解決物聯(lián)網(wǎng)終端健康狀態(tài)可感知、功能、性能可管控,解決一直以來(lái)通信網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)分離的狀況,使運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和終端管理技術(shù)真正融入物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中,形成物聯(lián)網(wǎng)各類角色間互利互盈的良性發(fā)展態(tài)勢(shì)。
核心關(guān)注:拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用,蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想,集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念,功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理,全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域,是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。
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本文標(biāo)題:物聯(lián)網(wǎng)終端管理技術(shù)
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