物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和應(yīng)用對電信運營商來說是一個機遇。面對存量市場飽和、增量市場競爭激烈的現(xiàn)狀，物聯(lián)網(wǎng)無疑成為新的企業(yè)發(fā)展藍海，解決電信運營商目前發(fā)展中增量不增收，利潤下滑的尷尬局面。

　　由于目前物聯(lián)網(wǎng)終端種類繁多，形態(tài)各異，行業(yè)終端設(shè)計處于各自為政階段，行業(yè)終端監(jiān)面缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，終端生產(chǎn)廠家或者集成商需要針對不同的行業(yè)終端設(shè)計獨立的監(jiān)管維護系統(tǒng)，導(dǎo)致資源浪費，投入產(chǎn)出比不高。

　　因此，如何采用M2M 終端管理使得協(xié)議、配置、維護、監(jiān)控、軟硬件接口標(biāo)準(zhǔn)化，對終端設(shè)備進行統(tǒng)一管理和控制，解決目前物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中嚴(yán)重存在的孤島式、低重用性、高成本，以及信息安全傳輸隱患和物聯(lián)網(wǎng)終端生命狀態(tài)的不可知的問題，是電信運營商首先要考慮的一個問題。

　　一、物聯(lián)網(wǎng)終端

　　物聯(lián)網(wǎng)終端是物聯(lián)網(wǎng)中連接感知延伸層和網(wǎng)絡(luò)層，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集（或匯聚）及向電信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備，它擔(dān)負(fù)著數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、加密、控制和數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷喾N功能。

　　物聯(lián)網(wǎng)終端分類方式有多種，按照體系架構(gòu)的不同可分為如下幾種：

　　1、嵌入式UICC 卡終端

　　嵌入式UICC卡終端中的UICC 卡固定在終端中不可插拔，不能隨意更換，終端用戶如果想要更換運營商簽約信息，只能通過遠(yuǎn)程配置或其它的方式實現(xiàn)。此類終端一般適用于對終端或UICC 卡片環(huán)境要求較高的場合，如電梯監(jiān)控管理，戶外環(huán)境監(jiān)測或車載應(yīng)用等。采用嵌入式UICC 卡將卡片封裝在終端設(shè)備內(nèi)部，將能有效減輕光照，溫度，濕度等環(huán)境影響，對抗震、抗氧化等起到很好的效果。

　　2、模卡一體化終端

　　無線通信模組，指集成了嵌入式UICC 卡、基帶處理器和射頻處理器等功能模塊的無線通信模塊。采用無線通信模組的物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品稱作�？ㄒ惑w化終端。模卡一體化終端因為采用了嵌入式UICC 卡，因此也屬于嵌入式UICC 卡終端。同時，無線通信模組集成了網(wǎng)絡(luò)通信功能及用戶鑒權(quán)和管理功能，適合電信運營商進行定制化服務(wù)及產(chǎn)品的開發(fā)，為客戶提供終端管理、資費查詢、位置定位等“智能通道”服務(wù)。

　　3、單模塊（模組）移動終端

　　單模塊（模組）移動終端，指通過無線通信模塊（模組）實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、處理和控制等主控功能的終端設(shè)備。該類設(shè)備一般也歸類于DTU，通常采用插入式SIM 卡，該類終端在數(shù)據(jù)采集輸入口和位于網(wǎng)絡(luò)層的應(yīng)用軟件之間建立起數(shù)據(jù)傳輸通路，使采集到數(shù)據(jù)可以通過終端輸入，原封不動的輸出到位于網(wǎng)絡(luò)側(cè)的應(yīng)用軟件處理，類似于一個透明的數(shù)據(jù)通道。

　　單模塊移動終端結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，一般應(yīng)用于行業(yè)測量中，如水電抄表，工業(yè)儀表控制等。優(yōu)點是成本低，缺點是外圍接口少，功能單一。

　　4、物聯(lián)網(wǎng)融合通信模組

　　物聯(lián)網(wǎng)融合通信模組是一種集大成的綜合物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)品，其特點是具有廣泛的接入能力以及眾多的外部接口、非數(shù)據(jù)透傳、具備強大接口管理能力。它不是最終產(chǎn)品，開發(fā)者需要根據(jù)行業(yè)應(yīng)用的特點對模組的接口以及功能進行裁剪，來完成最總的產(chǎn)品設(shè)計達到行業(yè)用戶的要求。

　　5、物聯(lián)網(wǎng)融合網(wǎng)關(guān)

　　物聯(lián)網(wǎng)融合網(wǎng)關(guān)是一款用來實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)各類終端統(tǒng)一接入，數(shù)據(jù)處理與傳輸?shù)耐ㄐ艈卧�。將物�?lián)網(wǎng)感知節(jié)點終端以多種方式，通過各類通道接入物聯(lián)網(wǎng)綜合運營管理平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)集群管理，分組統(tǒng)計，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)終端與終端之間的數(shù)據(jù)交互與融合。融合網(wǎng)關(guān)具備廣泛的接入能力、強大的管理能力和協(xié)議轉(zhuǎn)換能力。

　　物聯(lián)網(wǎng)融合網(wǎng)關(guān)目前多用在家庭、企業(yè)或行業(yè)作為綜合性網(wǎng)關(guān)，如家庭應(yīng)用場景中，物聯(lián)網(wǎng)融合網(wǎng)關(guān)不僅是家庭媒體轉(zhuǎn)發(fā)中心，也是業(yè)務(wù)控制中心，負(fù)責(zé)家庭安防、家電智能控制和老人醫(yī)療保健等物聯(lián)網(wǎng)家庭業(yè)務(wù)指令的下發(fā)與處理，通過對視頻監(jiān)控信息、定位信息、時鐘信息和生理指數(shù)信息等多維度信息的融合處理，實現(xiàn)對老人或小孩的遠(yuǎn)程看護以及實現(xiàn)家庭防盜等功能。

　　二、物聯(lián)網(wǎng)綜合運營管理平臺

　　中國聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)綜合運營管理平臺（M2M平臺）是水平化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能力平臺，該平臺對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的主導(dǎo)意義通過物聯(lián)網(wǎng)信息復(fù)用、跨域服務(wù)、網(wǎng)關(guān)中間件嵌入等關(guān)鍵技術(shù)能力來落地。

　　物聯(lián)網(wǎng)綜合運營管理平臺包括以下幾個功能實體：

　　（1）承載中心：物聯(lián)接入服務(wù)點、業(yè)務(wù)承載服務(wù)點、資源管理服務(wù)點、資源策略控制服務(wù)點；（2）匯聚中心：能力引擎服務(wù)點、共享數(shù)據(jù)服務(wù)點；（3）商務(wù)中心：應(yīng)用門戶服務(wù)點、業(yè)務(wù)門戶服務(wù)點；（4）支撐中心：業(yè)務(wù)支撐服務(wù)點、運營支撐服務(wù)點、管理門戶服務(wù)點。

　　UMMP協(xié)議由中國聯(lián)通制定下發(fā)，用于規(guī)范中國聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)綜合運營管理平臺與物聯(lián)網(wǎng)終端之間的數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)平臺對物聯(lián)網(wǎng)終端的統(tǒng)一管理。UMMP協(xié)議建立在TCP/IP 或UDP/IP 協(xié)議、SMS 和USSD 之上。UMMP 協(xié)議設(shè)計的目的在于使終端能夠安全，可靠，有效的與物聯(lián)網(wǎng)綜合運營管理平臺進行通信，完成注冊，登錄，安全鑒權(quán)，遠(yuǎn)程維護，遠(yuǎn)程管理，遠(yuǎn)程控制等以系列工作，接受平臺的監(jiān)控和管理。同時，在管理和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)并行的情況下實現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸，終端也能夠?qū)⑿枰獋魉徒o應(yīng)用的應(yīng)用數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥繕?biāo)應(yīng)用平臺之上，并能夠正確接收到應(yīng)用平臺的響應(yīng)消息或下行消息。

　　三、終端管理的技術(shù)實現(xiàn)

　　本方案中，結(jié)合UMMP協(xié)議，利用物聯(lián)網(wǎng)綜合運營管理平臺可實現(xiàn)對以下幾類基本的終端信息進行統(tǒng)一管理和控制。

　　1、終端基本信息管理

　　終端基本信息包括終端生產(chǎn)廠家、終端型號、終端序列號、終端注冊狀態(tài)（已注冊、已注銷）、物聯(lián)網(wǎng)客戶信息。終端生產(chǎn)廠家、終端型號、終端序列號等信息。其中終端序列號全網(wǎng)集中管理和分配。終端序列號可在終端首次使用時向平臺申請自動分配后保存在終端，也可實現(xiàn)通過人工在平臺生成后預(yù)置在終端中。

　　2、終端通信接入信息管理

　　終端通信接入信息包括終端接入方式（固網(wǎng)、移動、固網(wǎng)+ 移動），如果是通過移動通信網(wǎng)絡(luò)接入，接入信息還包括：SIM 卡的IMSI 號、MSISDN、接入密碼、接入狀態(tài)（啟用、暫停、停止）等信息。其中：IMSI號、MSISDN 在物聯(lián)網(wǎng)客戶開戶時保存在平臺，接入密碼是在終端注冊時由平臺進行分配，或者由平臺記錄后，終端預(yù)置密碼。運營商管理員可修改接入密碼、接入狀態(tài)等信息。

　　終端注冊時，將終端基本信息和終端通信接入信息關(guān)聯(lián)，平臺保存關(guān)聯(lián)關(guān)系。

　　3、終端狀態(tài)管理

　　終端的狀態(tài)分為：工作狀態(tài)、故障狀態(tài)、退出狀態(tài)、禁止?fàn)顟B(tài)等。

　　終端通過M2M平臺的鑒權(quán)即進入工作狀態(tài)，未通過鑒權(quán)就進入禁止?fàn)顟B(tài)，長時間不能提供業(yè)務(wù)判定為故障狀態(tài)。

　　終端通過M2M 平臺的鑒權(quán)后，處于工作狀態(tài)，可以向M2M 平臺發(fā)送數(shù)據(jù)也可以接收信息；終端在工作過程中，定時向M2M 平臺發(fā)送連接檢查信息，內(nèi)容包括位置信息、信號強度、運行情況、通信方式等信息，M2M平臺接收后向終端回送連接檢查響應(yīng)。

　　4、終端配置管理

　　M2M平臺可以向終端發(fā)送控制信息，要求執(zhí)行某些操作，如在采集周期未到時可立即采集數(shù)據(jù)并上報信息、更改報警門限、更改采集信息間隔、系統(tǒng)復(fù)位、改變通信方式等。

　　M2M平臺可以向終端發(fā)送配置參數(shù)，或者終端主動向平臺請求獲取參數(shù)。

　　平臺向運營商管理員、合作伙伴管理員和終端廠商管理員提供終端配置管理的操作界面。平臺向應(yīng)用平臺提供終端配置管理的接口。

　　5、故障及告警信息管理

　　故障包括物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備故障、通訊故障和欠費停機，設(shè)備故障由物聯(lián)網(wǎng)終端檢測并主動上報到平臺，通訊故障由物聯(lián)網(wǎng)終端檢測上報或由M2M平臺檢測，欠費停機通過M2M平臺向M2M-BSS 進行查詢終端繳費情況來獲得相關(guān)狀態(tài)。M2M平臺保存故障信息，通過短消息、Email等方式通知其管理維護人員，根據(jù)需要向應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)送終端故障信息。物聯(lián)網(wǎng)客戶或合作伙伴的管理員可通過門戶查詢終端故障信息。

　　6、終端軟件升級管理

　　平臺統(tǒng)一對終端進行升級通知、收集并保存終端軟件升級結(jié)果。升級軟件和軟件下載不通過平臺控制和管理，由終端生產(chǎn)廠家負(fù)責(zé)。平臺向運營商管理員、終端廠商管理員提供終端軟件升級管理的操作界面。通過平臺提供的操作界面，管理員可設(shè)定升級軟件版本規(guī)則、升級開始時間和升級完成時間、軟件升級后的生效時間。平臺按照設(shè)定的升級規(guī)則與終端交互，將升級通知下發(fā)到每個終端，收集各終端的升級結(jié)果并保存在平臺中。管理員通過操作界面查詢所制定終端的升級結(jié)果信息。

　　物聯(lián)網(wǎng)終端通過嵌入含聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)專用碼號10646號段的物聯(lián)網(wǎng)模組，由模組按中國聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)UMMP協(xié)議與平臺進行交互。由平臺分配終端序列號作為終端標(biāo)識，從而形成機卡配對信息，形成終端序列號，IMIS，終端廠商，終端型號，軟件版本的映射關(guān)系。

　　針對不滿足UMMP 協(xié)議的非標(biāo)準(zhǔn)的終端，現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)平臺對這些終端進行特殊處理，專門配置對應(yīng)的私有協(xié)議來完成終端的接入。標(biāo)準(zhǔn)終端按標(biāo)準(zhǔn)的UMMP適配器接入。非標(biāo)準(zhǔn)的終端，配置私有的協(xié)議適配完成接入，在內(nèi)部封裝為標(biāo)準(zhǔn)的UMMP協(xié)議，后面的流程與標(biāo)準(zhǔn)終端一致。

　　四、總結(jié)

　　本文主要研究了物聯(lián)網(wǎng)綜合運營管理平臺中終端管理、網(wǎng)絡(luò)層的UMMP 傳輸協(xié)議及感知層的物聯(lián)網(wǎng)終端。終端將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)上傳到M2M平臺或者M2M 應(yīng)用，并接受M2M 平臺和或者M2M應(yīng)用的管理和控制。此終端管理方案可以解決物聯(lián)網(wǎng)終端健康狀態(tài)可感知、功能、性能可管控，解決一直以來通信網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)分離的狀況，使運營商的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和終端管理技術(shù)真正融入物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中，形成物聯(lián)網(wǎng)各類角色間互利互盈的良性發(fā)展態(tài)勢。

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本文標(biāo)題：物聯(lián)網(wǎng)終端管理技術(shù)

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