智能物聯(lián)網(wǎng)終端模組方案v0

智能終端模組方案V1.0第1頁共11頁.方案概述研究背景中國移動集團正在進行標準化通信模組的研發(fā)，主要目標是降低終端成本，延長終端壽命，其功能特點如下：多種通信能力的集成，如：GSM/GPRS/EDGE/TD-SCDMA內(nèi)嵌WMMP3.0協(xié)議支持終端遠程管理豐富的硬件功能及接口支持二次開發(fā)標準化AT擴展指令目前中國移動福建公司M2M業(yè)務支撐平臺建設已經(jīng)啟動二期，以支撐自有業(yè)務為示范，吸引行業(yè)客戶，深入物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，進一步規(guī)范行業(yè)終端，力爭將集團客戶服務由通道服務提升至智能通道基礎上，引領行業(yè)終端標準化。M2M業(yè)務支撐平臺以統(tǒng)一的終端接入適配框架支撐行業(yè)終端標準化的推進工作。建設思路根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)實際發(fā)展需求和福建移動M2M業(yè)務的發(fā)展現(xiàn)狀，結合集團標準化終端模組的建設思路，福建移動計劃建立智能化終端模組的研發(fā)項目，結合代表性的應用進行研究，在集團標準化終端模組基礎之上，增加智能化管理、控制功能、網(wǎng)優(yōu)和路測功能，支持WMMP2.0、3.0協(xié)議。同時，根據(jù)移動集團在感知子網(wǎng)和感知外設的管理要求，在M2M平臺側擴展支持感知子網(wǎng)的管理和感知外設的管理模塊。第2頁共11頁建設目標根據(jù)福建移動智能化終端模組的實現(xiàn)思路，制定目標如下：.實現(xiàn)智能化終端模組，用于標準化終端通信的過程，實現(xiàn)面向感知外設和感知子網(wǎng)的采集和管理，植入核心管理和服務能力，面向終端廠商提供二次開發(fā)接口適配各個行業(yè)的定制化需求。同時要求系統(tǒng)的整體結構靈活可擴展，能夠根據(jù)不同的行業(yè)特點和行業(yè)需求進行靈活的裁剪，以降低終端的成本。.物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺實現(xiàn)有線和無線的接入，配合智能化終端模組實現(xiàn)感知外設和感知子網(wǎng)的管理，并能夠?qū)⑾鄳哪芰﹂_放給外部業(yè)務系統(tǒng)，為各類用戶提供管理接口。.在典型的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應用中驗證和使用智能化終端模組，以實際運用需求帶動智能化終端模組的發(fā)展，進一步推動終端標準化進程。下圖是基于智能化終端模組的M2M業(yè)務的總體框架：第3頁共11頁

應用層集團客戶管理員終端廠商管理員管理員自有業(yè)務平臺三方業(yè)務平臺物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺應用接入層能力封裝與開放用戶門戶網(wǎng)絡層感知層核心業(yè)務處

理層數(shù)據(jù)路由與策略控制，感知外設和子網(wǎng)管理WMMP WMMP擴展 SMS/GPRS/TD/WLAN/LAN終端適配層承載網(wǎng)與核心網(wǎng)固定接入衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)終端模組豳窄帶+寬帶無線號L通信與接

口層GPSGPRS/EDGETD-SCDMAWEB控制臺LAN其他模塊感知子網(wǎng)和外設管理配置管理Bluetooth485Zigbee232CANRFID應用層集團客戶管理員終端廠商管理員管理員自有業(yè)務平臺三方業(yè)務平臺物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺應用接入層能力封裝與開放用戶門戶網(wǎng)絡層感知層核心業(yè)務處

理層數(shù)據(jù)路由與策略控制，感知外設和子網(wǎng)管理WMMP WMMP擴展 SMS/GPRS/TD/WLAN/LAN終端適配層承載網(wǎng)與核心網(wǎng)固定接入衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)終端模組豳窄帶+寬帶無線號L通信與接

口層GPSGPRS/EDGETD-SCDMAWEB控制臺LAN其他模塊感知子網(wǎng)和外設管理配置管理Bluetooth485Zigbee232CANRFID采集層擴展框架能力層 WMMP協(xié)議轉(zhuǎn)換 網(wǎng)優(yōu)和路測J、 物聯(lián)網(wǎng)感知外設物聯(lián)網(wǎng)感知子網(wǎng)智能化終端模組位于感知層，用于采集感知外設和感知子網(wǎng)的信息，傳送給M2M平臺或者應用。M2M平臺擴展支持物聯(lián)網(wǎng)感知外設和感知子網(wǎng)的管理，通過內(nèi)置在智能化終端模組中的感知外設和子網(wǎng)的管理模塊，實現(xiàn)對傳感網(wǎng)節(jié)點信息的采集和管理。第4頁共11頁.設計方案整體思路在物聯(lián)網(wǎng)應用中，很多情況下M2M終端是集中放置的（如智能停車場、智能農(nóng)場M2M終端布設等場合），如為每一個M2M終端配設具備GPRS/TD/WLAN等遠距離通信模塊，會極大地增加成本。從成本考慮，可將M2M前端拆分為感應-執(zhí)行節(jié)點和通信節(jié)點，分別完成信息感應執(zhí)行和遠程通信功能：每個感應執(zhí)行節(jié)點通過射頻/有線/萬9匕巳巳等短距離通信手段與通信節(jié)點組成局域網(wǎng)，由通信節(jié)點負責同M2M業(yè)務平臺遠程通感應執(zhí)行節(jié)點感應執(zhí)行節(jié)點感應執(zhí)行節(jié)點 感應執(zhí)行節(jié)點 感應執(zhí)行節(jié)點感應執(zhí)行節(jié)點感應執(zhí)行節(jié)點感應執(zhí)行節(jié)點感應執(zhí)行節(jié)點 感應執(zhí)行節(jié)點 感應執(zhí)行節(jié)點感應執(zhí)行節(jié)點第5頁共11頁感應執(zhí)行節(jié)點微控制器微控制器感應執(zhí)行節(jié)點由傳感器、微處理器、執(zhí)行機構和短距通信模塊組成：（1）傳感器負責完成如溫濕度、光電感應、開關等各種模擬或數(shù)字量信息；（2）執(zhí)行機構負責完成各種M2M業(yè)務動作，如通過繼電器打開水龍頭/電動機、或通信串口向led屏幕發(fā)送指令等（3）近距離通信模塊，通過13.65MHz/433MHz/Zigbee等短距通信技術同通信節(jié)點交互信息；（4）微控制器是整個感應/執(zhí)行節(jié)點的核心，協(xié)調(diào)節(jié)點終端工作。從應用和成本考慮，一般采用ARMM3、TIMSP430、MCS51等低成本微控制器即可。通信節(jié)點感應執(zhí)行節(jié)點近距離通信模塊微處理器遠距離通信模塊M2M業(yè)務平臺感應執(zhí)行節(jié)點近距離通信模塊微處理器遠距離通信模塊M2M業(yè)務平臺第6頁共11頁通信節(jié)點主要完成感應/執(zhí)行節(jié)點和M2M業(yè)務平臺通信轉(zhuǎn)發(fā)功能：（1）近距離通信模塊，通過13.65MHz/433MHz/Zigbee等短距通信技術同感應執(zhí)行節(jié)點交互信息；（2）遠距離通信模塊，通過GPRS/TD/有線網(wǎng)絡同M2M業(yè)務平臺交互信息（3）微處理器是整個通信節(jié)點的核心，負責整個通信節(jié)點的控制、協(xié)調(diào)工作，完成通信協(xié)議包裝、分析、轉(zhuǎn)換功能考慮到通信節(jié)點還有可能承載部分業(yè)務功能，可采用ARM9/ARM11等較高性能的嵌入式處理器運行WindowsCE/EmbededLinux等嵌入式操作以提高開發(fā)效率。（4）對復雜的M2M應用，可將通信節(jié)點和傳感執(zhí)行節(jié)點整合，省略近距離通信模塊，回歸傳統(tǒng)的M2M終端模式。感知外設和子網(wǎng)管理方案感知外設和子網(wǎng)的管理主要功能模塊包括即時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、拓撲管理和用戶管理。即時數(shù)據(jù)模塊允許用戶查看當天各個終端節(jié)點上傳的數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)模塊允許用戶選擇時間范圍查看各個終端節(jié)點上傳的數(shù)據(jù)，拓撲管理模塊允許用戶對設備節(jié)點進行重命名、新增、刪除操作，用戶管理模塊允許用戶更改密碼，管理員用戶可以進行新增用戶、刪除用戶、授予權限等操作。普通用戶不具備設備管理、用戶管理權限。主要管理的數(shù)據(jù)包括：站點數(shù)據(jù)、監(jiān)測點數(shù)據(jù)和終端節(jié)點數(shù)據(jù)，一個站點包括多個監(jiān)測點，一個監(jiān)測點包括多個終端節(jié)點。節(jié)點間關系如下表所示：設備ID設備名稱父設備ID1通信站點01011#監(jiān)測點（實際地點）1第7頁共11頁

1022#監(jiān)測點11033#監(jiān)測點1■…■…■…10011#監(jiān)測點一終端節(jié)點1101■…■…■…11012#監(jiān)測點一終端節(jié)點1102■…■…■…12013#監(jiān)測點一終端節(jié)點1103■…■…■…上表監(jiān)測點完成傳感子網(wǎng)和外設數(shù)據(jù)的采集，與終端采集部分集成，將數(shù)據(jù)采集出來后上傳到通信站點，由通信模塊通過多種方式上傳到M2M平臺。業(yè)務流程終端節(jié)點監(jiān)測點24、?八J通信站點M2M平臺業(yè)務平臺信息上傳（RS232/485/Zigbee/射頻）11i信息匯聚（RS232/485/Zigbee/射小頻）L-----核心處理（數(shù)據(jù)處號息上傳（WMMP-T2.0/3.0）一理，消息封裝，策略控制）——?一一一」核心處理信息轉(zhuǎn)發(fā)（WMMP-A1.0）p入消息封裝、策略控制）命令下F發(fā)（RS232/485/Zighee/J相命S發(fā)（RS232/485/Zigbee/1亍令下發(fā)（WMMP-T20/30、日頻）1命令下發(fā)（WMMP-A10、' 1）IJ, KIKII'■ 'I'J-L，核心處理（消息驗證命令下寸頻）/監(jiān)測點代表實際的監(jiān)測地點，通過RS232/485/Zigbee/射頻進行信息采集/通信站點負責多個監(jiān)測點的數(shù)據(jù)傳輸，監(jiān)測點通過RS232/485/Zigbee/射頻上傳數(shù)據(jù)至通信站點/通信站點收到數(shù)據(jù)后進行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、WMMP消息封裝，并控制數(shù)據(jù)上傳的策略第8頁共11頁

/通信站點通過WMMP-T2.0/3.0協(xié)議將數(shù)據(jù)上傳至M2M平臺/M2M平臺進行訂購關系鑒權、消息封裝以及傳輸策略控制后，將數(shù)據(jù)發(fā)送給業(yè)務平臺/下行消息和上行過程類似.應用實例車務通車載數(shù)據(jù)采集部車載通信部分 M2M平臺 車務通應用平臺MCU車載數(shù)據(jù)采集部車載通信部分 M2M平臺 車務通應用平臺MCUGPRS\TD車務通業(yè)務是使用支持衛(wèi)星定位、基站定位的手持終端（含手機）或安裝在車輛的上的車載終端，基于中國移動通信網(wǎng)絡，面向集團客戶提供的車輛/人員位置監(jiān)控與調(diào)度服務。集團客戶可使用“車務通”業(yè)務進行車輛定位及車輛調(diào)度，從而實現(xiàn)對車輛的有效管理和資源的最優(yōu)配置，降低運營和管理成本?！败噭胀ā睒I(yè)務功能包括位置查詢、車輛監(jiān)控、調(diào)度管理、地圖操作等基本定位功能，以及基于特定行業(yè)應用的增值功能。農(nóng)場管理通過物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)農(nóng)場管理，可幫助農(nóng)業(yè)發(fā)展踏入信息化領域:1）提升管理水平；2）利用高科技手段實現(xiàn)高產(chǎn)高效農(nóng)業(yè)；3）實現(xiàn)“工業(yè)化”的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。第9頁共11頁

傳感終端（N：l環(huán)境監(jiān)測傳感器物聯(lián)網(wǎng)通信終端GPRS\TD農(nóng)業(yè)大棚管理系傳感終端（N：l環(huán)境監(jiān)測傳感器物聯(lián)網(wǎng)通信終端GPRS\TD農(nóng)業(yè)大棚管理系農(nóng)業(yè)標準化生產(chǎn)檢測系統(tǒng)就是將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，最關鍵的溫度、濕度、二氧化碳含量、土壤溫度、土壤含水率的信息實時采集，利用M2M運營支撐平臺和無線網(wǎng)絡，利用短信、WEB臺和無線網(wǎng)絡，利用短信、WEB、WAP等手段，讓從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的客戶實時掌握這些信息。傳感終端物聯(lián)網(wǎng)通信終端MCUM2M平臺農(nóng)業(yè)遠程灌溉系

統(tǒng)慝蝴劃傳感終端物聯(lián)網(wǎng)通信終端MCUM2M平臺農(nóng)業(yè)遠程灌溉系

統(tǒng)慝蝴劃GPRS節(jié)水灌溉遠程監(jiān)測系統(tǒng)主要由中心主控系統(tǒng)（主計算機）、GPRS采集控制終端、電磁閥、田間濕度傳感器（可測土壤濕度絕對值）、氣象觀測站（可測量氣溫、風向、風速）等設備所組成。操作人員可坐在控制室里，對傳上來的氣象資料、田間土壤濕度等數(shù)據(jù)進行綜合分析，利用自動方式，足不出戶的對整個小區(qū)進行灌溉。同時還可以利用數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)和打印系統(tǒng)，隨時記錄、查詢、打印整個灌溉小區(qū)的氣象資料、土壤濕度、灌溉設置、灌溉進程、灌水歷史記錄等數(shù)據(jù)。GPRS節(jié)水灌溉遠程