M2M、CPS與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系分析

在討論物聯(lián)網(wǎng)時(shí)，常常提到機(jī)對(duì)機(jī)通信(M2M)和信息物理融合系統(tǒng)(CPS)的概念，下面也做一簡(jiǎn)述。

M2M

從狹義上說(shuō)，M2M僅代表機(jī)器與機(jī)器(machine to machine)之間的通信，廣義來(lái)講也包括人與機(jī)器(man to machine)的通信，是以機(jī)器智能交互為核心、網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用與服務(wù)。目前，業(yè)界提到M2M時(shí)，更多的是指非信息技術(shù)(IT)機(jī)器設(shè)備通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與其他設(shè)備或IT系統(tǒng)的通信。自2002年起，M2M技術(shù)在世界各地開(kāi)始得到快速推動(dòng)，M2M應(yīng)用遍及電力、交通、工業(yè)控制、零售、公共事業(yè)管理、醫(yī)療、水利、石油等多個(gè)行業(yè)。歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(ETSI)和第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織都啟動(dòng)了針對(duì)快速成長(zhǎng)的M2M技術(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的專項(xiàng)工作。

CPS

CPS是一個(gè)綜合計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和物理環(huán)境的多維復(fù)雜系統(tǒng)，通過(guò)3C——計(jì)算(computation)、通信(communication)和控制(control)——技術(shù)的有機(jī)融合與深度協(xié)作，實(shí)現(xiàn)大型系統(tǒng)的實(shí)時(shí)感知和動(dòng)態(tài)控制。CPS基本特征是構(gòu)成了一個(gè)能與物理世界交互的感知反饋環(huán)，通過(guò)計(jì)算進(jìn)程和物理進(jìn)程相互影響的反饋循環(huán)，實(shí)現(xiàn)與實(shí)物過(guò)程的密切互動(dòng)，從而給實(shí)物系統(tǒng)增加或擴(kuò)展新的能力。

M2M、CPS與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系

通過(guò)前面的分析，可以認(rèn)為M2M和CPS都是物聯(lián)網(wǎng)的表現(xiàn)形式。從概念內(nèi)涵角度，物聯(lián)網(wǎng)包含了萬(wàn)事萬(wàn)物的信息感知和信息傳送;M2M則主要強(qiáng)調(diào)機(jī)器與機(jī)器之間的通信;而CPS更強(qiáng)調(diào)反饋與控制過(guò)程，突出對(duì)物的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的信息控制與信息服務(wù)。M2M偏重于實(shí)際應(yīng)用，得到了工業(yè)界的重點(diǎn)關(guān)注，是現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)最普遍的應(yīng)用形式;CPS更偏重于研究，吸引了學(xué)術(shù)界的更多目光，是將來(lái)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重要技術(shù)形態(tài)。

USN體系框架

USN分層框架的一個(gè)最大特點(diǎn)是依托下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)架構(gòu)，各種傳感器網(wǎng)絡(luò)在最靠近用戶的地方組成無(wú)所不在的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，用戶在此環(huán)境中使用各種服務(wù)，NGN則作為核心的基礎(chǔ)設(shè)施為USN提供支持。

實(shí)際上，在ITU的研究技術(shù)路線中，并沒(méi)有單獨(dú)針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的研究，而是將人與物、物與物之間的通信作為泛在網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要功能，統(tǒng)一納入了泛在網(wǎng)絡(luò)的研究體系中。ITU在泛在網(wǎng)絡(luò)的研究中強(qiáng)調(diào)2點(diǎn)，一是要在NGN的基礎(chǔ)上，增加網(wǎng)絡(luò)能力，實(shí)現(xiàn)人與物、物與物之間的泛在通信;二是在NGN的基礎(chǔ)上，增加網(wǎng)絡(luò)能力，擴(kuò)大和增加對(duì)廣大公眾用戶的服務(wù)。因此在考慮泛在網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)能力時(shí)，一定要考慮這2點(diǎn)最基本的需求。