探討物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)體系架構(gòu)演進
2011-02-12 09:38 來源:萬方數(shù)據(jù) 責編:Victoria
- 摘要:
- M2M是Machine-to-Machine/Man的簡稱,是一種以機器終端智能交互為核心的、網(wǎng)絡(luò)化的應用與服務(wù)。通過在機器內(nèi)部嵌入無線通信模塊,為客戶提供監(jiān)控、指揮調(diào)度、數(shù)據(jù)采集和測量等方面的信息化解決方案。
物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)管理域通過管理接口,實現(xiàn)增強通道配置數(shù)據(jù)和故障管理指令下發(fā)功能,接入網(wǎng)、核心網(wǎng)、通信業(yè)務(wù)能力層和物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)接入層負責執(zhí)行增強通道功能。客戶通過業(yè)務(wù)管理域可以實現(xiàn)對終端通信故障的查詢、定位和排除。
◆應用集成模式
運營商提供的端到端物聯(lián)網(wǎng)應用開發(fā)、集成、運營和維護服務(wù),終端和應用系統(tǒng)采用運營商定義的物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議,接受物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)管理域的運營和管理,該模式下可以同時選擇使用增強通道。其實現(xiàn)方案如圖4所示。

終端、應用系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)接入層分別采用標準的終端一接入層接口協(xié)議、應用一接入層接口協(xié)議,實現(xiàn)終端管理、感知能力管理信息和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)承載等功能。物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)接入層實現(xiàn)對應用系統(tǒng)和終端的接入,負責業(yè)務(wù)鑒權(quán)發(fā)起、協(xié)議解析、路由分發(fā)和協(xié)議適配功能。物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)管理域完成業(yè)務(wù)鑒權(quán)、計費等功能。
(2)對移動通信網(wǎng)優(yōu)化的要求及部署策略
物聯(lián)網(wǎng)對移動通信網(wǎng)的優(yōu)化技術(shù)要求體現(xiàn)在增強通道特性上,具體包括:
◆適應不同業(yè)務(wù)特性終端通信要求
通過業(yè)務(wù)控制,能夠充分有效的利用移動通信網(wǎng)資源,滿足不同業(yè)務(wù)特性終端的通信服務(wù)要求。并有效緩解物聯(lián)網(wǎng)終端大量涌入對網(wǎng)絡(luò)造成的壓力。
3GPP定義了16類物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)特征,要求移動網(wǎng)絡(luò)根據(jù)終端簽約的業(yè)務(wù)特征,進行相應的業(yè)務(wù)控制。這些業(yè)務(wù)特征概括為以下幾方面:終端接入控制(根據(jù)時間段、延遲容忍度等,或只允許PS域接入);業(yè)務(wù)發(fā)起方式控制(僅終端發(fā)起、僅網(wǎng)絡(luò)發(fā)起、位置觸發(fā)等);會話管理(永遠在線、業(yè)務(wù)結(jié)束后去激活、終端狀態(tài)感知、狀態(tài)變化告警等);移動性管理(低移動、低功耗終端的移動性管理策略);業(yè)務(wù)優(yōu)先級控制;終端和服務(wù)器安全連接;用戶群組通信管理。
這些業(yè)務(wù)特征大部分可以通過升級核心網(wǎng)得以實現(xiàn),部分需要升級無線網(wǎng)。業(yè)務(wù)初期,可在物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求較集中的區(qū)域建設(shè)功能升級后的核心網(wǎng)元或升級原核心網(wǎng)元實現(xiàn)。
◆端到端QoS保證
要求核心網(wǎng)和無線網(wǎng)支持QoS功能,能夠根據(jù)HLR中用戶QoS簽約參數(shù),以及MS、BSS、SGSN和GGSN之間的協(xié)商決定MS的QoS特性。并通過網(wǎng)絡(luò)資源的分配和調(diào)度最終實現(xiàn)QoS。
實際部署時,應統(tǒng)一建立物聯(lián)網(wǎng)端到端QoS服務(wù)模型,確定業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量從業(yè)務(wù)網(wǎng)到核心網(wǎng)、接入網(wǎng)的映射關(guān)系,以保證端到端QoS策略的一致性。
◆通信故障管理
要求網(wǎng)絡(luò)維護用戶終端通信狀態(tài),對于狀態(tài)異常的終端應向物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)管理域發(fā)起告警,業(yè)務(wù)管理域能夠?qū)τ脩敉ㄐ殴收线M行分析和排查。由于網(wǎng)絡(luò)主動發(fā)起告警的功能對網(wǎng)絡(luò)有較大改造量,可以采用業(yè)務(wù)管理域向網(wǎng)絡(luò)定期獲取終端移動性和會話狀態(tài)信息的方式實現(xiàn).或通過信令采集和分析的方式實現(xiàn)。
(3)物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議功能擴展和標準化問題
現(xiàn)有M2M通信協(xié)議主要完成M2M終端的注冊、配置、控制、數(shù)據(jù)傳輸、告警和軟件升級等功能。終端與M2M管理平臺之間通常采用二進制協(xié)議報文接口。以減少對終端硬件資源要求;應用與M2M管理平臺之間主要采用SOAP和RESTful接口。
物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議應該是對M2M協(xié)議功能的擴展和改進,同時應充分考慮協(xié)議的標準化問題。為了支持物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求,物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議主要擴展的功能包括:需支持對有線接入終端的管理,解決在有線接入條件下終端注冊、認證、路由尋址、安全和NAT等問題;支持對傳感器網(wǎng)關(guān)和感知外設(shè)的管理;支持對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的封裝,實現(xiàn)對傳感器網(wǎng)絡(luò)和節(jié)點管理功能;支持終端到終端通信,以及終端之間自組織功能。
在標準化方面,目前業(yè)內(nèi)尚未形成統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議標準。在技術(shù)選擇上,終端與業(yè)務(wù)網(wǎng)的接口有TR069、DM、CoAP和二進制協(xié)議報文等多種方案。
TR069和DM是已有協(xié)議,不適合資源受限終端,需要對協(xié)議進行擴展,并提供到終端應用和物聯(lián)網(wǎng)應用的開放接口。CoAP是IETF正在研究基于REST架構(gòu)的協(xié)議,由于硬件資源要求低,適合資源受限終端使用。二進制報文則是部分運營商M2M通信協(xié)議所采用的協(xié)議,適合資源受限終端。在業(yè)務(wù)發(fā)展初期,可能存在多種協(xié)議并存的情況,因此需要兼容和適配主流的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議通信。
5、結(jié)束語
隨著物聯(lián)網(wǎng)新應用的興起。M2M運營系統(tǒng)演進到物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)體系架構(gòu)已成為業(yè)務(wù)和技術(shù)發(fā)展的必然趨勢,也是運營商實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應用規(guī)模化推廣和聚合產(chǎn)業(yè)鏈資源的核心手段。
應該看到,目前業(yè)內(nèi)關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)網(wǎng)架構(gòu)的研究尚處于起步階段,在業(yè)務(wù)需求、功能架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)改造等方面還有很多問題有待解決,在標準化方面短時間內(nèi)還難以形成統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)標準體系。運營商應該引導建立多方共贏的商業(yè)模式,充分調(diào)用產(chǎn)業(yè)鏈各方的積極性,推動物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)體系架構(gòu)的研究、建設(shè)和運營。
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