浅析短信在物联网应用方面的优缺点
出处:毛毛猫 发布于:2011-08-30 12:10:59
物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此,顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:,物联网的和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是通过射频识别(RFID)、红外感应器、定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
“物联网”的概念虽然火起来也就整整一年时间,但其实各运营商早就以“行业应用”为名开展过很多项目了。比如路灯监控、水文监测、车辆定位、智能家居、电力远程抄表等等。这些业务均是以各类型传感器为信息搜集源头,利用GPRS或短信为信息传输通道,再进行后台的处理和控制。
去年8月7日温家宝总理在中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心考察时指出要大力发展传感网,要把传感系统和3G中的TD技术结合起来,所以我们在考虑物联网的信息传输通道时,都是考虑基于GPRS或TD。而作为一名短信设备的维护管理人员,出于对短信业务的喜爱,我总在思考如何让短信这种消耗网络资源少、效益高,目前设备余量也比较大的业务在物联网应用上也能发挥作用。
发展趋势
业内认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为经济的复苏提供技术动力。目前,美国、欧盟等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度关注、重视物联网的研究,工业和信息化部会同有关部门,在新一代信息技术方面正在开展研究,以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。
中国移动总裁王建宙提及,物联网将会成为中国移动未来的发展重点。他表示将会邀请台湾生产RFID、传感器和条形码的厂商和中国移动合作。运用物联网技术,上海移动已为多个行业客户度身打造了集数据采集、传输、处理和业务管理于一体的整套无线综合应用解决方案。数据显示,上海移动目前已将超过10万个芯片装载在出租车、公交车上,形式多样的物联网应用在各行各业大显神通,确保城市的有序运作。在上海世博会期间,“车务通”全面运用于上海公共交通系统,以的技术保障世博园区周边大流量交通的顺畅;面向物流企业运输管理的“e物流”,将为用户提供实时准确的货况信息、车辆跟踪定位、运输路径选择、物流网络设计与优化等服务,大大提升物流企业综合竞争能力。
此外,在“物联网”普及以后,用于动物、植物和机器、物品的传感器与电子标签及配套的接口装置的数量将大大超过手机的数量。物联网的推广将会成为推进经济发展的又一个驱动器,为产业开拓了又一个潜力无穷的发展机会。按照目前对物联网的需求,在近年内就需要按亿计的传感器和电子标签,这将大大推进信息技术元件的生产,同时增加大量的就业机会。
要真正建立一个有效的物联网,有两个重要因素。一是规模性,只有具备了规模,才能使物品的智能发挥作用。例如,一个城市有100万辆汽车,如果我们只在1万辆汽车上装上智能系统,就不可能形成一个智能交通系统;二是流动性,物品通常都不是静止的,而是处于运动的状态,必须保持物品在运动状态,甚至高速运动状态下都能随时实现对话。
美国权威咨询机构FORRESTER预测,到2020年,世界上物物互联的业务,跟人与人通信的业务相比,将达到30比1,因此,“物联网”被称为是下一个万亿级的通信业务。
一、短信在物联网应用方面的缺陷和优势
短信的机制是存储转发,即发送方在发送消息时,不确认接收方的状态。我们发一条短信,在手机上看到“发送成功”,指的是短信已成功提交到短信中心,至于对方是否开机、是否在信号覆盖不到的地方、何时能收到,那就暂时不知道啦,所以短信业务从端到端来讲是无连接的。在实际应用中由于终端状态、无线环境、系统低概率错误等原因,不能确保百分百的成功率。曾经听一个集团客户经理讲过一件事:某物流公司使用“GPS+短信”的方式进行车辆调度,有辆车发来信息表明它在南京鼓楼广场,车辆监控中心马上联系他,让它办点事,司机说:我已经到城东干道啦,之间相隔几公里呢。这就是短信延迟造成的。
所以高可靠性的应用首先考虑GPRS、TD(下文中统一以TD来代替)等面向连接的解决方案,成本高于采用短信作为数据传送通道。
那么,短信的优势在哪里呢?首先,M2M终端的成本低廉,只要有短信收发模块即可,不需TD模块;其次,短信业务占用的无线资源、IP地址资源远小于TD。如果一个M2M终端没有连接入TD网络,那么M2M管理平台就没法找到它,因为它还没有被分配IP地址,所以只能由终端首先发起连接,分配地址及一定的网络资源后才能进行信息沟通。对那些需要经常传送数据的应用,就需要终端始终在线,接入TD网络。而短信解决方案是管理平台和终端双向都可以发起连接(只要有号码就可以收短信,不需IP地址),而且只是在需要时发起连接,所以比TD方式大大节约网络资源。第三,短信模块耗电量远小于TD模块,所以采用短信也是种低碳的方式。
二、短信如何扬长避短?
是否可以借鉴TCP/IP中实现方式:IP包也是非面向连接的,是不可靠的,但是通过TCP等上层协议的控制,使不可靠的IP包也能在高可靠的应用中使用,那么使用上层协议的控制应该也能使短信从不可靠、尽力而为的业务变成高可靠性的业务。只需进行软件改造即可,实现难度小,成本低。
借鉴以上模式,在短信内容中添加控制字段,只需要在M2M终端和M2M管理平台上用软件实现即可,对现有短信标准无任何影响。
可以参照TCP/IP分层结构,把短信控制划分为三个层次,将现有的短信收发作为基础通道即第1层。第2层用于控制连接,第3层定义上层应用。
三、与WMMP协议结合
中国移动自04年开始和中科院就传感网技术及应用方面进行研究探讨,目前,中国移动研究院已制定物联网应用协议(WMMP协议),建设了统一的业务和用户管理平台,提出了成熟的网络架构,基于自有WMMP协议建立了产业联盟,对实现应用规范化、降低终端成本、推动产业规模有重要促进作用。
短信业务如果通过上层软件进行可靠性改造,并按照WMMP的管理控制规范进行封装后,将其嵌入M2M通信模组,是可以用于数据传输量不大、实时性要求不高的物联网应用的,比如电力远程抄表、路灯远程控制等等,结合TD的大数据量传输功能,那中国移动的物联网规范将非常完备,更具竞争力。
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