第4章 物联网通信技术-《物联网技术基础教程》.ppt

4.3.2 M2M体系结构和技术组成 5. 应用 例如“智能电网”能够使大量设备比如仪表、家电、汽车、照明设备、医疗监视器、零售库存等实现连接和通信， 它所带来的好处会非常多，可以提高生产力、节约能源、远程访问、降低成本、改善医疗等等。 4.3.3 M2M卡和模块 M2M产品主要集中在卡类和模块形态。 1. M2M模块 M2M模块通常作为核心部件出现的是M2M无线通信模块。M2M无线通信模块嵌入在机器终端里面，使其具备网络通信能力，这一角色使得M2M无线通信模块成为M2M终端的核心部件。 M2M无线通信模块的设计目标是用于工业领域，也就是说，M2M无线通信模块产品必须适应工业恶劣环境下的应用。 4.3.3 M2M卡和模块 常见的有SMD特殊封装的模块产品，将M2M模块焊接在设备主板上，除了温度要求达到-40℃～105℃以外，还要求起到防震作用。 这种产品主要应用在交通运输、物流管理和地震监控等应用领域。AnyData、华为、摩托罗拉、高通和中兴等公司都已推出M2M模块产品。 4.3.3 M2M卡和模块 2. M2M卡 目前各个行业迫切需要能够满足恶劣环境下的高低温卡类产品，主要是将M2M卡插入到采集设备中，能够起到登录网络、鉴权作用，从而实现数据采集和收集功能。当前的M2M卡类产品主要根据不同行业应用可划分为二类， 一类是普通SIM卡产品形态，主要应用在对环境要求不高的领域，要求工作温度在-25℃～85℃范围内。 4.3.3 M2M卡和模块 第二类是M2M卡，主要满足对工作温度要求比较高的应用。 如：车载系统、远程抄表、无人值守的气象和水利监控设备、煤矿和制造业施工监控等应用，这些领域环境比较恶劣，工作温度要求在-40℃～105℃，并且要求M2M卡能够防湿和抗腐蚀性。 4.3.3 M2M卡和模块 随着集成化的不断提高，未来M2M将是机卡一体化的标准终端产品，该标准终端将目前采集设备的通信模块和SIM模块集成在一起，外围预留标准的电源接口和其他行业应用接口。 这种M2M标准终端发展取决于各个行业应用的需求。从长远来看，它将是M2M终端发展的一种趋势。 4.3.4 M2M应用 M2M应用遍布各个领域，主要包括： 交通领域（物流管理、定位导航）、 电力领域（远程抄表和负载监控）、 农业领域（大棚监控、动物溯源）、 城市管理（电梯监控、路灯控制）、 安全领域（城市和企业安防）、 环保（污染监控、水土检测）、 企业（生产监控和设备管理） 家居（老人和小孩看护、智能安防）等。 4.4.1 Wireless HART 1. HART HART(Highway Addressable Remote Transducer)，可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议，是一种用于现场智能仪表和控制室设备之间的通信协议。 HART装置提供具有相对低的带宽，适度响应时间的通信，经过10多年的发展，HART技术在国外已经十分成熟，并已成为全球智能仪表的工业标准。 4.4.1 Wireless HART HART协议采用FSK频移键控信号，在低频的4-20mA模拟信号上叠加幅度为0.5mA的音频数字信号进行双向数字通讯，数据传输率为1.2Mbps。 　HART通信采用的是半双工的通信方式，其特点是在现有模拟信号传输线上实现数字信号通信，属于模拟系统向数字系统转变过程中过渡性产品。 　HART采用统一的设备描述语言DDL。 4.4.1 Wireless HART 2. Wireless HART （无线HART） Wireless HART是第一个开放式的可互操作无线通信标准，用于满足流程工业对于实时工厂应用中可靠、稳定和安全的无线通信的关键需求。 每个Wireless HART网络包括三个主要组成部分： ① 连接到过程或工厂设备的无线现场设备。 ② 使这些设备与连接到高速背板的主机应用程序或其他现有厂级通信网络能通信的网关。 4.4.1 Wireless HART ③ 负责配置网络、调度设备间通信、管理报文路由和监视网络健康的网管软件。网管软件能和网关、主机应用程序或过程自动化控制器集成到一起。 网络使用兼容运行在2.4GHz工业、科学和医药（ISM）频段上的无线电IEEE802.15.4标准。 无线电采用直接序列扩频（DSSS）、通信安全与可靠的信道跳频、时分多址（TDMA）同步、网络上设备间延控通信（latency-controlled communications）技术。 4.4.2 6LowPAN 1. 无线个域网（WPAN） 无线个域网是在个人周围空间形成的无线网络，现通常指覆盖范围在10m半径以内的短距离无线网络，尤其是指能在便携式消费者电器和通信设备