M2M應用設計需考慮的幾種技術特性

隨著接入互聯網的機器（Machine）數量的增多，甚至超過互聯網使用的人數。隨之帶來的是，機器對機器（machine-to-machine，即“M2M”）通信將有望在2013年中歷史性地首次超越人對人通信。通信機器的陣營也日益擴展，包括移動資源管理系統、儀表、機器人、自動售賣機、安全系統、資產跟蹤系統、車輛、緊急呼叫系統等。

　　如今，各種量產化的低成本計算設備層出不窮，運行速度越來越快，數據收集能力日益增強，而無線接入互聯網也變得愈發便捷，聯網費用越來越低。因此，機器間“對話”的比重將很快超過人與人之間的對話也絲毫不足為奇。 然而，與此同時，IP地址資源也隨之將被耗盡，四十億多個IPv4（互聯網通信協議第4版）地址現已分配完畢。這是否意味著機器已經錯過了大好時機？答案是否定的。今后的互聯網將采用支持2的128次冪個地址的IPv6（互聯網通信協議第6版），使得全球的IP地址分配綽綽有余。因此，第四代移動網絡（4G）LTE能夠基于IPv6提供數據、語音、視頻等服務也是意料之中的事情。

　　這場網絡變革的動力很簡單，即所有能夠接入互聯網并從中獲益的設備和應用最終都將互相連接在一起。這也是手機、筆記本電腦、平板電腦、汽車及游戲設備等形形色色的“機器”全部具有聯網功能的原因所在。盡管這些是移動互聯最顯而易見的應用，但人類并不是互聯網的唯一使用者，還包括飛速增長的無形應用：每天都有上百萬臺機器以24×7全天候、無需人工操作的方式進行著數據交換，演繹著一場場無聲的“對話”。

　　只需嵌入低成本的小型（無線）調試解調器，任何設備都可以接入網絡。具備報告位置、速度或導航信息功能的應用還需要全球定位系統（GPS）或全球衛星導航系統（GNSS）接收器。這兩種元件，外加天線，都可以輕松地配置到比手機還小的設備上。

　　當下，在電子行業的各個領域，我們時刻都能看到這樣的情形。

　　然而，視應用不同，要為設備配以M2M通信能力還需要一些特殊的條件。無論在考慮最初設計、產品壽命（在進行必要的更換以前該設備能夠運行的時間）還是地理覆蓋（初始設計僅可在某一個地區使用，但現在需要在其他地區使用）或與無線網絡必然升級（2G到3G再到4G）的兼容性時，都需要考慮這些條件。

　　下文將介紹在設計M2M應用時需要考慮的一些重要技術特性，以及它們將如何影響特定類型設備的設計。

　　1） 耗電量

　　對于便攜式跟蹤設備、安全或個人安全設備而言，充電間隔時間是最重要的特性之一。例如，如果安裝在貨柜上的跟蹤器每天需要充電一次，這樣的間隔就太過頻繁，因為空運或陸運一般需要幾天時間，海運則需要幾周時間。

　　對于個人跟蹤或健康監測等消費設備以及設有預定標準的手機而言，電池持續時間應至少為3天。對此類應用的調制解調器和GNSS接收器的規格進行比較時，不僅需要考慮運行/待機耗電量，還需考慮省電模式（如自動啟動功能）及智能省電模式（如無需啟動主處理機自動記錄數據功能）。理想的情況是，這些元件能夠在多數時間處于最低耗電模式并且只在必要時啟動。

　　2） 蜂窩網絡支持性

　　設備能在哪些地區運行呢？隨著全球人員及貨物流動性的增強，調制解調器能否在不同的地區運行成為一個重要的考慮因素（GSM在全球受2個主要頻段支持;UMTS受6個頻段支持;LTE的支持頻段數量則超過30個）。對于這類應用來說，能夠明確設備的可運行區域并預計今后的擴大運行區域至關重要。明確了這項要求，便可選定與工作任務最匹配的無線調制解調器。

　　例如，需要監控全球所有地區貨運情況的資源管理系統