1 M2M解析
推进信息化和工业化融合，走新型工业化道路，与党的十六大提出的“以信息化带动工业化、以工业化促进信息化”的重要论断一脉相承。笔者从技术角度指出M2M理念、技术和应用的发展诠释了“两化”融合的理念，M2M产业是“两化”融合的核心推动力。
多年前各大IT业巨头和研发机构就提出了Pervasive Computing(“普及计算”)、“UbiquitousComputing”(泛在计算)等理念，包括Ambient In—telligence、Internet of Things(即“物联网”的概念)、Haptic Computing、X—Internet(可执行互联网)等在内的许多提法都与M2M相关。M2M源自英文“Machine to Machine”，也有Machine to Man、Mobile to Mobile的寓意，还包括Machine to Server的大集成(Grand Integration)。据统计(如图1所示)，全世界可连网的“机器”数量是人的数倍或数十倍。
2 市场剖析
M2M这个词的最早来历无从考证，2003年Nokia发表的题为《M2M技术——让你的机器开口讲话》的白皮书中提到“M2M旨在实现人、设备、系统间连接”，此后“人、设备、系统的联合体”便成为了M2M的特点标签，这个事件也成为M2M发展史上一个里程碑和转折点。
就全球市场而言，到2011年世界范围的M2M总收入将达到2900亿美元，位居全球市场年收入超过500亿美元行业业务的榜首。据预测，到2011年北美地区连接到蜂窝式网络设备数量将达6600万台，高出2006年900万台的水平。专业咨询机构指出M2M市场的容量将从2004年的240亿美元增长到2010年的4700亿美元(含RFID)。图2展示了著名咨询机构对M2M行业在未来的发展趋势。
图1 M2M概念及终端需求
图2 M2M收入预洲
国内同样蕴含着巨大的市场空间和良好的发展前景，目前数字化城市进程在稳步推进，各项社会基础设施在大规模建设，到2010年环保市场需求将达10000亿元人民币，它将成为中国一个新的经济增长点。2008年秋，中国移动总裁王建宙在天津达沃斯论坛上向与会者介绍了一个极具市场潜力的新兴领域，他的演讲引起巨大反响，这个新兴领域就是M2M。
近年来，同方以服务于“高效、安全、节能、环保的和谐社会”为己任，在能源环境、楼宇自控、智能卡与RFID、节能减排、光电照明、水处理、市政热网、轨道交通、IPTV等M2M应用领域取得可喜成绩，处于国内领先和国际先进水平。
3 M2M技术及应用
3．1 M2M技术
3．1．1 M2M的解决思路DCM
M2M系统一般包括3个层面：末端设备或子系统、通讯连接系统以及总控管理系统。我们把它归结为DCM，即Device(设备)、Connect(连接)和Manage(管理)。图3形象地展示了DCM理念。M2M可以理解为通过多种通讯技术，如FieldBuses(CanBus、ModBus、ProfiBus等)、RFMesh／Zigbee／Insteon、GPRS、CDMA、Wi-Fi、TCP／IP等，连接各种末端设备或子系统，采用M2MMiddleware／Web Serviees／SOA等标准化数据表达技术，将终端设备或子系统汇总到统一的管理系统，实现远程监视、自动报警、控制、诊断和维护，进而实现对设备的全局化管理和服务，保持节能、环保、高效、安全的运行状态。
图3 M2M技术和系统构成
M2M应用系统部署(如图4所示)，主要体现了DCM的划分：OpetingPortal体现了“M”，M2MGateway体现了“C”，Remote Devices就是“D”oDCM清晰地描绘了实现M2M所需要的关键因素，可以使每个行业和领域的M2M厂商在众多应用领域内找到自己的归属。
图4 M2M应用系统部署图
3．1．2 M2M之“Devices”(设备或资产)
如图1所示，M2M要连接和服务的对象是末端设备(Devices)和各种资产(Asset8)，包括传感器、静止或移动的资产、各种基于微处理器做成的应用系统、各种智能卡和RFID卡，数量在1万亿以上。
3．1．3 M2M之“Connect”(通讯和连接)
M2M通信技术是连接智能设备和控制系统的桥梁，它可确保设备不成为信息获取的终点，即信息孤岛。按照连接设备的方式可分为有线(Wireline)、无线(Wireless)：
a．有线通信技术。
可分为相对短距离的现场总线(FieldBus)和相对长距离的支持IP的网络(包括PSTN、ADSL等)。按宽带网和窄带网划分是更常用的分类方法。现场总线作为有线通信技术的重要技术类别，是为满足节能、减排、工业信息化、市政、楼宇等领域的需要而产生的，并且已经在RTU、DTU、PLC、DCS等控制器、传动装置(Actuator)和通讯模块中得到广泛应用。
b．无线通信技术。
主要有蓝牙、GPRS、UWB、卫星移动通信、Zigbee、Z—wave、Insteon、RFID等。基于GPRS／CDMA的无线通信技术，目前(国外开放市场的)移动营运商主要可以划分为以下3类：(1)传统的移动网络运营商MNO(Mobile Network Opera—tors)；(2)移动虚拟网络运营商MVNO(MobileVirtual Network Operators)；(3)M2M市场移动运营商MMO(M2M Mobile Operators)。
在ABI研究报告中提到两大MMO：美国的Aeris和JasperWireless。其他(准)MMO包括：北美的CrossBridge Solutions、KORE Telematics和Numerex，欧洲的Vianet、Wireless Maingate和Wy—less。相关M2M业务都依靠传统的MNO，如NTTDoCoMo和SK电信公司依靠其全资的子公司来提供M2M连接服务。在中国，移动营运市场相对垄断，MNO覆盖了MVNO和MMO业务，因此MVNO和MMO基本上不存在或空间很小。
3．1．4 M2M之“Manage”(管理软件)
Manage是M2M产业链条中的核心和灵魂，也是应用关键技术的实现之处。通过它可以实现对终端设备和资产(尤其是移动资产)的“管、控、营”一体化，也就是实现“两化融合”的关键。Manage管理软件包含：M2M中间件、嵌入式M2MEdgeware(统称软件通讯网关)、实时数据库、M2M集成平台或框架、通用的基础M2M应用构件库、行业化的应用套件等。图5展示了“M”在产业链中的核心地位。
3．2 M2M的应用
3．2．1应用领域
主要包括：远程监测、自动报警、管理控制、诊断和维护、系统联动、数据挖掘、报表与决策支持、节能分析、资产跟踪与维护、ERP／(3RM／alA／MES／sCM系统的总体大集成等。
3．2．2典型应用场景
主要包括：无线传感网络、Telemetry汇集温度、有害气体浓度、空气和水污染指数等服务于环保监测监控，GPRS／GPS、Telematics、Intellimatics应用于车辆定位、跟踪和统一调度管理，RFID、Biometrics应用于物流和药品食品追溯，集合多种M2M技术的消防与安防系统集成、楼宇能耗联网报警与分析、工业与信息“两化融合”等，M2M的应用业务如图6所示。
图5 M2M生态链，软件是灵魂(来源：BITX公司)
图6 M2M应用业务
3．2．3 M2M主要业务范畴的上游应用
M2M主要业务范畴的上游应用主要包括：ERP(EntERPrise—Resource Planning，企业资源计划)、MES(Manufacturing Execution System，制造业执行系统)、CIMS(Computer Integrated Manu．Iacturing System)、SIS(Supervisory InformationSystem in Plant Level，厂级监控信息系统)、PDM(Product Design／Data Management)、PLM(Product—Lifecycle Management，产品生命周期管理)、SCM(Supply Chain Management)、MSA(MeasurementSystems Analysis)、IDM(Intelligent Device Manage—ment，智能设备运行管理)等。
上述应用需要M2M控制器、通讯设备和M2M中间件软件集成末端设备(如通过DCS、PLC、GPRS／CDMA、RFID Reader等等连接和管理的设备)，才能更大限度发挥作用，同时提升自动化管理水平。
4 国内外M2M软件平台介绍
4．1 AerFrame(Aeris．net)
Aeris．net通过AerFrame软件平台集成了顶级运营合作伙伴的网络，积累了丰富的用户定制网络经验，为客户提供快速、高效、可靠的服务。
4．2 Jasper控制台
JasperWireless的M2M业务通过Global SIM卡和基于Web的JasperWirelesa Control Center应用管理平台(是一个MMO Infrastructure支撑平台)(如图7所示)，提供对位于世界各地设备的实时可见、可控操作，开创性地完成了全球范围的无线蜂窝覆盖。
图7 Jasper Wireless的网络服务
另外，Jasper Control Center提供Sass在线运营服务，由Jasper Wireless对系统进行监控管理，客户无需安装任何软、硬件，即可完成对所关注设备的操作。
4.3 BITX中间件
BITX公司提供M2M中间件和行业应用软件，同时通过制定M2M数据交换标准把各行业应用中共性的部分统一起来。
4.4mTelematics M2M中间件平台
mTelematics中间件平台(如图8所示)为所有应用开发提供了统一的接口，使客户可以简单、快速、经济、高效的整合自身应用与第三方远程信息处理设备，同时可以进行扩展以满足未来可能的需求。
4.5 M2M(Tongfang Software)
M2M设备集控平台(中间件)基于.ONE业务基础平台，它是以Framework企业框架、GATEM2M通迅网关、Studio/HMI快速开发工具等组件为核心的通用开发平台，最多可有效减少70%的开发工作量M2M平台还包括“RIMS工业实时信息、LMS车辆定位、RFID中间件、FAS消防联网、THMS交通枢纽、SLMS路灯管理、EEMS节能管理、EIMS环境管理等20多个行业应用套件。图9展示了M2M设备集控平台。
图8 mTelematics系统架构图
5 结束语
看过上述介绍，人们不禁产生质疑:M2M不就是多年来一直在做的一些技术和应用的罗列吗?还有最近几年出现的SOA(EAI的发展)、SaaS(Software as a Service,ASP的发展)的技术和理念，和M2M一样，其实都不是某一天突然出现的。技术在不断发展，需要新的理念不断引入，尤其是软件技术的发展，如果不能提炼出某个领域的一些技术共性，做不到标准化、构件化、可复制、规模化的发展，一个产业，尤其是软件产业是不能长期稳定发展的，软件厂商也难以做大做强，甚至无法生存。纵观近20年ERP,CRM,MES等产业的出现和发展，造就了SAP,SIEBLE(现Oracle)等大型软件企业，充分说明了这个道理。
M2M,SOA等理念的出现，除了一批厂商的推动，还需要有一批研究机构助力。有些新领域的出现甚至是这些研究机构在总结市场发展的基础上首先提出来的:像MRP(ERP的前身)、MES,SES等。目前全世界大约有10多家研究机构都提出了M2M产业发展研究报告。国内最近也出现了“博睿明天”等专门研究M2M产业的咨询机构。
笔者认为，M2M发展成为一个产业，可推动下列间题的解决，进一步推动相关垂直行业应用的发展。
a.标准化:包括硬件嵌入式通讯标准的统一和软件数据交换标准的统一。
图9 M2M中间件及行业套件
(1)硬件嵌入式标准:M2M产业的发展，有助于缓解通讯标准太多的局面，使这些标准逐步走向“融合”。
(2)通过制定Machine to Machine数据交换标准，缓解机器间的通讯问题。这里说的标准，是IT层面、基于XML的标准。目前有些M2M行业应用设备数据已经XML化，如Echelon公司的i1.onSmartserver，提供Web Services接口，使一个空调设备的数据表达和一个OA系统的数据表达方式基本没有了区别，可直接在Web上展示和处理，实现了“两化”的融合。目前这方面的标准已开始出现，如OASIS的oBIX(open Building Information eXchange)国际标准、BITX的BITXmI标准、同方的oMIX(open Machine Information eXchange)标准等。
b.产业化:通过界定M2M应用的共性问题、规范软硬件产品的分工与生产，使同一产品能用到在M2M理念提出之前属于完全不同行业的应用之中。例如，在工业企业中，在ERP和DCS/PLC之间缺少一环，就是实时信息集成系统，目前国内和利时、同方、国外Wonderware等厂商都提供这样的跨行业M2M应用系统。
c.营运化:M2M行业的很多应用都将成为SaaS营运模式的不错选择，前面提到的Aeris.net等就是成功的M2M营运业务，横跨节能、环保、消防、车辆跟踪等业务。中国移动等国内移动营运商的M2M平台正在做这方面尝试，这种模式是建立在M2M垂直行业应用共性基础上的。结合Web2.0浪潮,M2M各行业也提出了2.0的概念，如楼控行业的Building 2.0，把楼宇管理业务Web化、SaaS化。
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本文标题：M2M产业——“两化”融合的核心推动力
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