M2M通信打開更多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李寧遠(yuǎn)）機(jī)器對機(jī)器（M2M）通信概念是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)之一，是一種使用無線或有線進(jìn)行設(shè)備到設(shè)備直接通信的技術(shù)。這一技術(shù)不需要任何人工干預(yù)，就能實現(xiàn)機(jī)器、傳感器和硬件之間進(jìn)行點對點直接通信。

有線通信和無線通信是都可以驅(qū)動M2M功能的，物聯(lián)網(wǎng)由M2M范式驅(qū)動能提供在許多智能設(shè)備之間隨時隨地連接的能力，無線通信則使M2M通信更容易實現(xiàn)，將物聯(lián)網(wǎng)拓展至更多的應(yīng)用。

M2M如何運(yùn)作？

M2M作為一項通信技術(shù)要實現(xiàn)將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)直接傳輸那自然少不了三個必要的組件：數(shù)據(jù)端點、通信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)集成點。M2M系統(tǒng)通常使用蜂窩或者以太網(wǎng)來組成通信網(wǎng)絡(luò)。

在沒有人工干預(yù)的實際應(yīng)用場景中，設(shè)備發(fā)送并收集信息，以對操作進(jìn)行評估并做出實時調(diào)整。然后，數(shù)據(jù)通過有線/無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)狡脚_，以供智能控制裝置收集。在某些情況下，外設(shè)機(jī)器會通過M2M網(wǎng)絡(luò)上的控制器接收來自其他機(jī)器的信號然后基于預(yù)設(shè)的程序進(jìn)行工作。

這種運(yùn)作方式看似和我們經(jīng)常遇到的物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)作方式很像，但其實二者只是有著很深的羈絆，實質(zhì)是截然不同的。M2M旨在在多個與互聯(lián)網(wǎng)連接的設(shè)備中實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與分析，也就是說M2M只需要快速且可靠地執(zhí)行有限的一組機(jī)器設(shè)備點對點通信，不需要像物聯(lián)網(wǎng)支持大量設(shè)備實時同步也不需要那種極強(qiáng)的可拓展性。

M2M 設(shè)備在創(chuàng)建點對點連接后，設(shè)備本身并不依賴于互聯(lián)網(wǎng)連接，和物聯(lián)網(wǎng)開放的網(wǎng)絡(luò)相比，M2M更類似于一個封閉系統(tǒng)。M2M和物聯(lián)網(wǎng)交織在一起的現(xiàn)今，如果要去衡量工業(yè)自動化設(shè)計的需求，例如可靠性、接口選項、射頻穩(wěn)健性時，了解兩者之間的差異非常重要。

M2M的技術(shù)路線

M2M具體選擇有線還是無線的路線向來都飽受爭議，有線的M2M能夠有效覆蓋無線傳輸難以到達(dá)的范圍，但無線方案部署更為簡易，而且針對單點故障的魯棒性是絕對領(lǐng)先有線方案的。

無線M2M部署起來確實比有線更簡單，但是挑戰(zhàn)也更大，一是如何控制功耗，二是如何控制射頻無線電成本。解決移動性、功耗、覆蓋范圍的M2M才能讓市場成功應(yīng)用。

M2M系統(tǒng)通常使用蜂窩來組成通信網(wǎng)絡(luò)，不過基于標(biāo)準(zhǔn)的3GPP蜂窩技術(shù)肯定不是M2M唯一的選擇。Sigfox和LoRa等專有系統(tǒng)在低功耗廣域（LPWA）M2M領(lǐng)域也相當(dāng)有競爭力。在各類M2M無線技術(shù)路線中，覆蓋范圍是所有技術(shù)都十分看重的。

不管哪種技術(shù)路線都必須確保能連接上終端。蜂窩M2M之所以受到青睞，與它在全球范圍內(nèi)超廣的覆蓋范圍有著莫大關(guān)系。蜂窩M2M這一技術(shù)路線還有一個巨大優(yōu)勢，能夠支持移動性。這意味著M2M應(yīng)用可以拓展到汽車等存在追蹤的應(yīng)用場景中。

在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的趨勢下，M2M技術(shù)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化尤為重要?，F(xiàn)在國際上有很多標(biāo)準(zhǔn)組織、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟對M2M進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。有針對低傳輸速率和近場無線通訊進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的感知延伸類標(biāo)準(zhǔn)化，有針對網(wǎng)絡(luò)增加、網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)的通訊類標(biāo)準(zhǔn)化等等。

5G與M2M

上面提到，M2M通信適合區(qū)域化的網(wǎng)絡(luò)，場景中機(jī)器或終端設(shè)備的數(shù)量不宜太多。如果場景需要更多的設(shè)備參與進(jìn)來，需要新的技術(shù)參與進(jìn)來。5G正好是助推M2M發(fā)展的技術(shù)。5G通信大帶寬、低時延、海量連接的特性，能讓M2M通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)功能和性能達(dá)到最優(yōu)。

ST今年就推出了ST4SIM-201 M2M嵌入式 SIM芯片，整合了最新的5G網(wǎng)絡(luò)接入和M2M規(guī)范。該芯片符合ETSI/3GPP標(biāo)準(zhǔn)16 版，可以連接到5G獨立組網(wǎng)，還可以連接到低功耗廣域LPWA網(wǎng)絡(luò)，針對的目標(biāo)應(yīng)用就是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和任何需要蜂窩連接的設(shè)備。

英飛凌也將5G M2M嵌入到產(chǎn)品中，開發(fā)了工業(yè)級eSIM控制器OPTAGA系列，用于連接無電纜區(qū)域中難以訪問的機(jī)器，讓移動式的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備更輕松地實現(xiàn)大規(guī)模連接。

小結(jié)

隨著5G與M2M結(jié)合得越來越深入，更多M2M通信場景會涌現(xiàn)出來。不論是在傳統(tǒng)的IoT領(lǐng)域，還是工業(yè)自動化、汽車電子領(lǐng)域，M2M將在通信中扮演越來越重要的角色。