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1、M2M介绍
“M2M”是指以移动网络运营商的无线网络为平台，采用多种传输方式（CDMA/GSM/SMS等），通过特种行业终端，服务于行业用户机器到机器（Machine To Machine，M2M）的无线数据传输业务。移动M2M适用于外围设备位置不固定、移动性强、需要与中心结点实时通信的应用，例如交通、公安、海关、税务、医疗、物流等行业；移动M2M还适应于外围设备位置固定，但地理分布广泛、有线接入方式部署困难或成本高昂的应用，可利用机器到机器实现无人值守，如电力、水利、采油、采矿、环保、气象、烟草、金融等行业信息采集或交易系统等。
2、行业现状分析
移动M2M的价值链由行业客户、应用开发商、无线终端设备提供商、移动网络运营商共同组成，如图1所示。
图1 移动M2M的价值链
近几年，虽然移动M2M业务保持着快速发展，但是在各个环节也暴露出一些问题。
（1）移动网络运营商面临问题
从提供服务的角度来说，目前移动网络运营商只能提供基于流量传输的服务，在电信行业快速发展的今天，这样的服务已经远远不能够满足用户的需求；从收费模式的角度来看，目前只能提供依据流量收费的简单模式，产品形式单一，层次较低。
（2）无线终端设备提供商面临问题
对于无线终端设备提供商，所有终端在投入使用时都需要依据实际的应用环境对设备进行参数初始化，导致终端上线前工作量巨大，并且在终端使用过程中出现故障，经常需要下现场去解决问题，费时费力。
（3）应用开发商面临问题
对于应用开发商，由于无线终端设备厂家提供的接口都不一样，为了减少开发工作量，应用开发商往往只能绑定一种设备厂家终端进行开发，并且缺乏竞争机制。在一个设备厂家终端开发中，还需要通过不同接口方式来实现对终端的管理（例如短信接口、电话接口等等），开发工作量巨大。
（4）行业用户面临的问题
对于行业客户来说，部署很多终端将导致初期投资太大，还有在终端出现数据无法正确获取时，应用开发商和设备供应商往往将责任推卸给移动网络运营商，但用户往往不能正确判断故障真正所在。
（5）移动M2M行业的问题
对于移动M2M行业，业务存在较高的使用门槛，难以快速大规模发展潜在客户，也无法实现应用增值，陷入价格竞争的怪圈。
3、解决方案
为了解决价值链中的各种问题，首先需要解决设备终端不标准化问题。解决标准有两种方式：第一种是召集所有终端厂商制定业界统一标准，实现终端接口的统一化；第二种方式是通过沟通建立一个统一平台，将各种非标准接口转化成一个统一接口。在实际过程中可以以第一种方式为主，并辅助使用第二种方式。标准化工作解决了应用开发商只能选择一个厂家的问题，有利于形成竞争局面，同时可以降低行业门槛，有利于发掘更多潜在用户。
其次构建移动M2M支撑平台，在终端接口标准化的基础上实现对所有终端的管理，其主要实现以下几点功能。
﹥无线终端的即插即用功能
通过将参数预设到移动M2M支撑平台上，当终端在线后自动获取所需参数，完成关键参数的设置工作。
﹥无线终端的故障管理功能
通过标准化协议随时获取终端的各种状态（包括故障状态），并及时通知相关人员。
﹥无线终端的远程操作功能
用户可以通过移动M2M支撑平台上的功能，实现对终端远程管理工作。
﹥提供标准的应用调用接口
通过标准的应用调用接口实现应用对终端的各种管理。
构建移动M2M支撑平台可以解决设备提供商因为应用环境的不同，需要初始化终端参数的烦琐工作，应用开发商可以解决实现不同接口带来的开发工作量，使应用开发商可以更加专著于自身应用的开发，行业用户和移动网络运营商都可以对无线终端故障进行准确判断，并及时进行相应处理，从而提高服务质量。同时移动M2M业务支撑平台还可以为移动网络运营商实现计费模式变化的可能，将按流量收费变成按功能收费。
再者，就是在移动M2M支撑平台基础上实现更多增值服务，例如实现无线终端定位功能等来创建新的业务增值点。
最后就是行业用户初期投资太大的问题，这个问题更多是商务运作问题，这里不再多说。下面我们就重点介绍一下移动M2M支撑平台。
4、移动M2M业务支撑系统架构
如图2所示，整个系统采用了分层结构来实现系统整体架构，分层式设计可以达到如下目的：分散关注、松散耦合、逻辑复用、标准定义。分层结构带来的最大好处就是通过松散耦合实现逻辑复用，系统通过组件方式来进一步实现在同层之间模块的松耦合，从而使得系统具备良好的扩展能力。
图2 移动M2M业务支撑系统架构
为了确保各层之间的独立性，系统引入了内部通信总线机制，所有服务模块无需和所有相关模块建立通信连接，只需要和内部通信服务建立通信连接即可，由通信服务完成所有模块之间的信息交互工作，这就在很大程度上降低模块之间的耦合程度，为系统的可扩展提供了很好的技术保障。
整个系统是由4+1层构成，其中4层分别是设备层、接入层、系统服务层和系统展现层，而其中的+1层表示公共服务层，为其他4层提供系统内部服务。
（1）设备层
主要是我们所管理的移动M2M终端所在的一层，这层对应的是物理层，设备层还包括我们需要接入的各种系统，例如BOSS系统、EDSMP系统等其他系统，这些层可以认为是整个系统的最外层。
（2）接入层
设备接入层主要完成对移动M2M终端设备的接入，以及实现与其他应用系统直接的接口，同时为上层提供一种统一便捷的系统内部接口，设备接入层主要实现终端设备与移动M2M平台之间的协议交互。该层对于终端接入主要有两个服务模块：一个是集中指配服务，它的主要作用是完成无线终端第一次登陆移动M2M支撑平台时的认证和参数初始化工作；另外一个模块是终端接入服务，该模块的主要作用是将具体服务对应到具体相关终端来实现平台和终端之间的信息交互，终端第一次登陆时，由集中指配提供给该终端接入参数（包括需要哪个接入服务来实现对终端的服务），终端接入服务来完成和终端的其他协议交互。另外系统还有EDSMP接口服务、BOSS接口服务和短信接口服务。
（3）系统服务层
主要实现对终端的各种信息和行为的管理以及和对外系统之间的接口，其中的配置管理服务是整个系统配置的核心，该模块管理了本系统内的所有业务实体以及这个实体之间的关系，其中包括对实体的状态管理；终端告警和事件服务是处理终端的各种告警和事件，这些都属于对终端管理的基本模块；终端唤醒服务、终端下行配置服务、终端软件升级服务这三个模块主要处理平台对终端的相关操作，并对每个任务进行端到端的监控。
（4）系统展现层
主要实现系统功能的展现，用户实现对终端相关信息的了解，并且可以完成终端的各种远程操作，还可以通过对整个移动M2M业务的统计来了解整个发展趋势等信息，本系统的展现层采用了Web技术，确保用户方便使用，并且解除了按照客户端带来的种种麻烦。
5、系统接口
具体如图3所示。本系统总共包括6大接口。
图3 移动M2M系统接口
﹥与移动M2M终端设备的接口：此接口主要完成对移动M2M终端的接入；
﹥应用接口：给上层的应用系统提供标准接口，为各行业应用系统提供基于面向服务的功能调用；
﹥业务系统接口：主要提供客户签约信息，其中包括客户信息、所开通移动M2M的SIM卡信息；
﹥计费接口：此接口主要实现移动M2M接入平台的计费数据与计费系统的互通；
﹥管理接口：提供与管理分析平台系统的接口，实现与告警、监控、性能分析等功能系统的接口；
﹥短信接口：提供与短信中心的接口，通过此接口终端就可以通过短信与移动M2M接入平台进行短信互通。
6、系统功能描述
（1）多厂家设备的接入
系统允许各设备厂家按照统一的标准进行接入，同时系统的架构还支持多协议的接入，为以后解决标准升级以及厂家的个性化需求提供了辅助手段。
（2）即插即用的支持
为了确保实现无线终端的“即插即用”，系统将终端接入分成两个独立的服务来实现。一个服务是终端统一配置服务，这个服务主要是通过协议，告知接入终端所需要的各种系统配置信息，再由终端登陆相应的服务器完成数据交换，从而实现无线终端的“即插即用”；另外一个就是提供这个服务的终端接入服务，实现与终端的协议数据交换，并为上层系统提供标准服务接口，终端接入服务可以由多个服务进程来完成，并配合统一配置服务来实现基于业务层面的服务互备。
（3）终端唤醒功能
终端唤醒功能主要是针对行业用户以及设备厂商所提供的功能，当通信厂商或者行业用户由于各种理由需要唤醒不在线的终端时，可以通过系统提供的终端唤醒功能来完成；系统对于用户提供了多样的选择终端方式：
﹥可以通过下拉框选择需要激活的终端；
﹥可以通过输入终端号码来实现；
﹥未在线终端的全选。
对于激活的终端，用户每次可以同时唤醒多个终端，当用户点击唤醒按钮后，展现层模块将服务请求提交给服务端的终端唤醒服务模块，由服务端模块对唤醒服务实现统一调度，完成对终端的唤醒，同时将唤醒结果反馈到终端状态上。对于无法唤醒的终端，系统会进一步标记，同时在系统可知的情况下，告知用户异常情况。
（4）终端参数远程配置管理
参数远程修改是系统提供行业用户以及设备厂家维护终端的一种手段，当用户需要对终端参数进行远程修改时，第一步是选中需要修改的终端，终端的选择可以有三种方式，一种是全选，一种是按照设备厂商类型来选择，还有一种是按照终端分组进行终端选择。终端选择完毕后是参数填写，由于选择了多种终端，而这些终端对应的参数不会完全相同，因此系统会按照所有终端的公共参数来进行参数设定工作。当参数设定完成后，由客户端统一将需求提交给服务端，进行批量终端的参数修改工作。
对于任务进程，可以通过使用任务查询功能去察看当前任务执行状况，具体功能描述详见任务查询功能。
（5）无线终端软件升级
终端软件升级功能主要是针对行业用户以及设备厂商提供的功能，系统提供了终端软件升级功能来完成用户对终端的远程升级工作，此功能可以有效解决由于升级系统需要用户奔赴现场的麻烦，用户只要在公司，轻松一点即可完成终端软件的升级。
因为系统升级消耗时间比较长，所以用户在前端只要提交软件升级任务即可，而无需等到所有终端都升级完成，在这个期间，用户可以通过对终端状态的查询来查看是否升级完毕，也可以通过终端任务查询功能来查看是否升级完毕。为了用户能够在第一时间获知终端升级完成，系统还提供短信通知功能，通过在执行任务时选择短信通知选项来完成通知的设定，当终端软件升级任务完成时，系统会自动通过短信服务将完成信息发送给相关人员。
（6）终端故障管理
通过与终端的管理交换，移动M2M支撑平台可以随时了解到各个终端当前状态，并依据状态改变判断是否需要通知相关人员进行处理，此功能更多面向行业用户、应用提供商以及设备提供商，终端故障监控主要包括以下功能。
﹥当前活动告警查询
当用户需要了解当前都有哪些终端发生了故障，可以使用当前活动告警查询，当前活动告警查询功能启动后，系统会把当前所有告警按照是否有确认划分出来，未确认的告警表明此告警当前还没人知道，而已确认的告警表示此告警已经有人知道并进行了相关处理。
﹥历史告警查询功能
当用户需要了解一个终端历史发生的故障时，可以使用历史告警查询功能，当历史告警查询功能启动后，系统会按照时间将历史故障显示出来，同时提供还提供了条件查询功能。
﹥终端故障的处理
终端故障处理主要是针对当前故障进行相关的处理，目前系统允许以下两种处理操作。
﹥告警确认操作
确认操作主要是当用户发现新的故障后所需要进行的操作，由于系统对于行业用户以及设备厂家都具备故障处理权利，甚至在一个行业内部也有多个用户进行故障操作，为了确保让相关人员知道当前故障是否有人已经获知，避免大家都以为有人在处理而忽略了此告警，当发现故障后可以由相关处理人员进行告警确认操作，当用户点击确认操作后，系统会自动记录确认人以及确认时间。
﹥告警清除操作
告警清除操作主要是用于当用户发现故障已经清除，而系统由于未知原因故障依然显示未清除，这时，相关人员可以通过手动清除操作来清除该条告警，当用户点击清除操作后，系统会自动记录清除人以及清除时间。
﹥终端故障的统计功能
终端故障统计功能是统计故障发生的次数，这对于用户了解故障发生的整体趋势有一个很好的显示。通过统计功能，用户不仅可以了解整个无线DDN网络运行的情况，还可以了解各个客户的故障情况，同时也可以了解到不同设备厂家故障的情况等。对于最后的统计结果，系统会以表格的方式展现出来。
（7）终端管理功能
终端管理功能主要提供对终端的查询和统计功能，由于系统中所有终端信息是由系统动态获取的，所有系统中的终端信息本身不需要系统管理员手工维护，在功能界面上更多的是终端各种信息的查询和统计功能，终端管理功能更多的是管理终端分组以及终端的查询和统计功能，主要有终端分组管理、终端所在位置查询、终端信息浏览功能、终端配置信息的查询与统计功能和终端状态信息的查询与统计功能。
（8）增值功能支持
移动M2M支撑系统在实现其基本功能外还提供了一些增值功能，例如IP地址查询功能、小区定位功能和小区场强采集功能（这个增值功能主要面向移动网络运营商网优人员）。
（9）用户门户
由于此系统主要是面向行业用户、应用提供商、设备提供商以及移动网络运营商，不同角色的人需要了解系统的信息也各不相同，因此系统提供门户功能，让各角色在系统登陆后，呈现出个性化的功能界面。
