物联网就是针对任何物品，通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议与传统的通信网络连接起来，进行信息交换和共享，以实现远程数据采集和测量、智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网应用非常广泛，遍及工业控制、智能电网、智能交通、智能家居、环境检测、医疗监护、行政管理、公共安全等众多领域，与我们的日常生活和工作息息相关。

　　物联网的特征表现为“全面感知、可靠传递、智能处理”，分别对应为物联网架构的3个层次：感知延伸层、网络传送层和物联网应用层。感知延伸层实现对物理世界的全面感知，是物联网发展和应用的基础，RFID技术、传感和控制技术、短距离无线通信技术是感知延伸层涉及的主要技术；网络传送层是在现有通信网和互联网的基础上建立起来的，综合使用各种2G/3G无线及固定宽带接入技术，实现有线与无线的结合、宽带与窄带的结合、传感网与通信网的结合，达到感知数据和控制信息可靠传递的目的；物联网应用层是实现以数据为中心的物联网的核心技术，包括感知数据的存储、查询、分析、挖掘以及基于感知数据的决策和实施。物联网应用层利用经过分析处理的感知数据，为行业应用和用户提供丰富的服务，最终实现人与自然和谐发展的美好愿景。

　　物联网应用蕴藏着巨大的潜在需求已为人们所共识，但是由于当前物联网产业链不成熟、业务模式不清晰、关键技术还有待突破以及标准体系的缺失，物联网发展目前还处于起步阶段。电信运营商当前的核心价值在于为物联网应用提供更好的通信保障服务。电信运营商已经意识到，当前的工作重心应放在感知终端的标准化和物联网运营管理平台的建设上来。通过对物联网终端进行标准化，以实现终端的开放性和低成本，让更多厂家的感知终端按标准的接口和通信协议接入电信网络，并通过物联网运营管理平台对物联网应用进行统一管理和控制，为行业应用提供优质的通信服务，实现“可运营、可管理”的物联网规模化经营。

　　本文从M2M业务需求及功能架构出发，对现阶段电信运营商的M2M运营管理平台进行探讨。

　　1 M2M基本业务需求

　　M2M是Machine-to-Machine的简称，指一方或双方是机器，且在无需或很少需要人工干预的情况下，机器通过程序控制能自动完成整个通信过程的通信形式。M2M是现阶段物联网应用的主要形式。M2M应用非常广泛，涉及电力、水利、农业、工业监控和自动化、医疗、家庭生活等各个行业，已经进入了人们工作、生活、学习和娱乐休闲的各个方面。不同的M2M业务对网络带宽、实时性、数据安全性、终端设备移动性以及连接时长等有不同的需求，欧洲电信标准化组织(ETSI)和第三代合作伙伴计划(3GPP)专门针对M2M业务需求制订了相应的技术规范<SPAN style="FONT-F。

　　下面对主要的M2M业务能力分别作简要介绍。

　　(1)通用M2M应用使能(GMAE)能力

　　通用M2M应用使能(GMAE)能力是M2M应用的惟一联络点，通过mIa接口连接M2M应用，屏蔽业务能力拓扑，M2M应用仅仅需要GMAE地址来获得各种不同的M2M业务能力。完成M2M应用使用业务能力前的注册、认证、授权等接入控制功能；检查某个特定M2M应用请求能力的有效性并执行M2M应用与各能力之间的消息路由、各种能力之间的路由；可能产生与能力使用相关的计费记录等。

　　(2)通用消息送达(GM)能力

　　GM能力提供一种到达M2M设备、M2M网关、业务能力、驻留在网络和应用域中M2M应用的消息传送方法。不管采用单播消息、组播消息还是任播消息方式，GM能力消息的所有接收者需要被惟一标识名标识。GM能力向M2M应用屏蔽对象标识名与可路由网络地址的对应关系，同时也屏蔽M2M设备/网关接入网络的差异性；当有可靠传送需求时使用消息重传机制，当M2M设备及M2M网关不可达时使用消息先存储再发送的方式，提供消息送达状态及消息安全传送；产生如接收者标识不存在或接收者不支持的请求类型等错误报告；检查某个M2M设备所产生的流量并核实它是否与给定的流量模型相匹配以及其他流量管制策略等。

　　(3)RADAR能力

　　提供M2M设备、M2M网关或1组M2M设备/网关的标识名与1套可路由网络地址(如在无线接入网络中，M2M设备/网关有2个地址：1个IP地址和1个MSISDN)的映射关系、M2M设备/网关可达性状态、下一次唤醒时间和周期等；当M2M设备/网关可达时提供一种更新映射表的机制；接收来自其他能力对M2M设备状态变化的通知，如可达性、因移动而获得新的地址、注册信息发生变化等；为其他能力提供设备寻址信息及可达性状态；允许创建、删除一组以某个名字标识的M2M设备/网关；维护设备应用知识库，包括设备注册、认证、授权信息。

　　(4)NCSS能力

　　为M2M应用屏蔽M2M设备/网关的网络地址；当M2M设备/网关可接入多个网络时提供接入网络的选择；当M2M设备/网关有多个可路由的网络地址时提供通信服务选择；当第一个选择的网络或通信服务失败时提供其他可选择的网络或通信服务等。

　　(5)MDGM能力

　　提供M2M设备/网关的配置管理、性能管理、故障管理等功能，完成M2M设备/网关的软件及固件版本升级等功能。

　　(6)SC能力

　　提供M2M应用接入M2M业务能力及M2M设备/网关接入网络时的认证及会话密钥管理功能。

　　2 M2M运营管理平台探讨

　　目前，从全球电信运营商物联网业务发展来看，几乎都是通过建设M2M业务平台实现对物联网业务的运营和管理。从中国的电信运营商来看，中国移动是较早进入物联网业务的运营商，物联网应用初具规模，也积累了一定的物联网运营和管理经验，通过自建M2M平台实现对各个行业终端和应用系统的统一接入、控制和管理。中国电信虽然起步较晚，但是积极响应国家物联网发展战略，努力推进行业应用，通过规范行业终端，搭建M2M平台，为物联网应用的快速发展奠定基础。从当前中国移动和中国电信所提供的M2M平台来看，所实现的功能基本相同，主要体现为“终端接入功能、终端监测控制功能和行业应用数据路由功能”3大核心功能。M2M平台主要实现终端接入控制、终端监测控制、行业应用系统接入、行业应用数据转发、业务运营管理和平台管理等功能，基本遵循ETSI要求的M2M业务能力功能架构。本文以电信运营商实际网络运营及M2M行业应用特点为出发点，对M2M运营管理平台功能架构做进一步探讨。

　　（1） M2M终端接入控制分析

　　从当前M2M业务实际运营来看，大量接入电信运营商网络的M2M行业终端跟人与人通信的电信终端一样，需要通过PPP、PPPOE、DHCP等方式拨号接入网络，动态获取IP地址，或通过静态配置IP地址以专线方式接入网络。不管以何种方式接入网络都需要通过网络层的接入控制，建立并维护IP会话连接，由接入网关(如GPRS网络的GGSN、CDMA网络的PDSN、固定宽带接入网络网关BRAS/SR)跟AAA服务器配合实现M2M终端的接入认证、授权、计费功能以及终端的地址分配和管理，并根据不同的M2M应用需求提供不同级别的QoS控制。M2M终端在接受网络层的接入控制后二次接受应用层M2M平台的接入控制不仅有功能重复之嫌，而且还增加了终端通信控制的复杂性，使得终端的功能层次含混不清。同时，M2M终端需要通过注册、登录、退出、注销等繁杂的业务流程接受M2M平台对终端的接入控制管理，也相应地增加了终端和平台的造价。平台需要心跳检测手段来维持海量终端的生命周期，由此带来平台处理性能上的压力和扩展性问题。特别需要注意的是，M2M终端不仅成本受限、更因供电受限等特点决定其处理能力、存储能力远非智能手机或PC那么强大，必须简化M2M终端的通信复杂度来降低功耗和成本。

　　M2M平台通过把对终端的接入控制功能下放到网络层，不仅可简化平台的功能复杂度，更体现出不同层次各司其责的特点，使得物联网体系结构更为合理。网络层设备基于硬件架构，采用先进网络处理器技术实现对大量电信终端的接入控制和超大数据流量的转发功能，设备成熟度高，在现网得到广泛使用，并积累了丰富的运维和管理经验。M2M终端虽具有区别于人与人通信电信终端的独特性质，但其接入网络的本质特点并未发生根本性变化，仍然需要网络实现接入认证、授权、计费等AAA功能。因此，仍可沿用传统的无线/有线宽带接入控制技术及线路维护体制实现M2M终端的控制管理功能。接入网关支持丰富的断线码功能也极大地方便了对M2M终端通信故障诊断。

　　（2） M2M行业应用特点分析

　　事实上，由于物联网应用非常丰富，涉及行业众多，存在M2M行业应用的复杂性和多样性。不同行业使用的M2M终端及网关设备种类繁多，具有完全不同的应用目的，这与传统的电信终端所具有的终端种类单一性和功能的统一性特点形成鲜明对比。电信运营商可以通过制订电信终端标准和规范，实现对终端的统一管理。但是对于具有不同专业应用特点的M2M行业终端，电信运营商如果想实现对M2M行业终端的全面管理，首先要成为行业应用专家，这对运营商是不现实的。

　　物联网丰富的应用主要体现在感知延伸层，由于感知延伸层涉及的无线/有线短距离通信技术十分复杂，各种技术尚无统一的标准，实际使用中多采用厂家私有协议开发各自的传输模块和控制模块，无法实现不同厂家M2M设备互通。业界一致认为M2M网关是解决感知延伸层异构网络接入的最佳解决方案。通过M2M网关的协议适配、数据格式适配等功能屏蔽多种不同异构网络的差异性，实现从广域通信网到局域末梢网的互通。尽管如此，M2M局域末梢网的组网及应用仍然具有不同的行业应用特点，很多科