M2M根扎无线技术

无线网络技术和无线控制技术的飞速发展，加速了"有线世界"向"无线空间"的快速发展。M2M技术的先进理念即将引来新一轮"有线世界"的"无线革命"。

　　M2M提供了设备实时数据在系统之间、远程设备之间、或与个人之间建立无线连接的简单手段,综合了数据采集、远程监控、电信、信息技术，能够使业务流程自动化;集成公司IT系统和非IT设备的实时状态，创造增值服务。这一平台可在安全监测、自动读取停车表、机械服务和维修业务、自动售货机、公共交通系统、车队管理、工业流程自动化、电动机械、城市信息化等环境中应用，提供广泛的应用和解决方案。M2M技术已经得到了HP、CA、Intel、IBM、AT&T、EriCSSon、Nokia 、Opto 22和OMRON等大牌厂商的支持。

　　M2M技术与使用传统地面电话线或无线数传电台的远程监视系统工作原理相似，并很可能取代后者。分析人士表示，由于M2M系统不需要为连接遥远地区的设备架设数百英里的电话线路，并解决无线数传电台的距离和频段问题，因此更适用，也更方便。

　　在M2M中，GSM/GPRS/UMTS是一种主要的远距离联接技术，近距离联接技术主要有802.11b/g、蓝牙、Zigbee、RFID和UWB。

　　1．无线局域网(WLAN)

　　IEEE 802.11无线局域网国际标准发布于1997年6月，这是一个开放的标准。利用802.11b和802.11a等无线网络标准，完全可以使您在各种复杂的环境下（像拥挤的办公室、校园、大厦、餐馆甚至整个街区），都可实现无缝无中断连接。通过采用无线局域网(WLAN)在整个社区或家居室内分享宽带互联网连接，可避免使用线缆、路由器和其他设备所带来的麻烦，客户只需将接入点插入宽带调制解调器，将无线网络卡装入他们的网络和台式机中，就可以享受无线宽带互联网接入所带来的优势。

　　2．蓝牙

　　在M2M中，蓝牙技术作为一种短距离的无线连接技术，有着广阔的应用前景。新的蓝牙标准2．0版拟支持高达10Mb/s以上速率(4、8及12Mbit/s～20Mbit/s)，估计在2004年以后推出，这是适应未来愈来愈多宽带多媒体业务需求的必然演进趋势。由于蓝牙技术可以方便地嵌入单一的CMOS芯片中，因此，特别适用于小型的移动通信设备，使设备通过无线建立通信，避免了连接电缆的不便。

　　蓝牙技术工作在全球通用的2.4GHz ISM频段。从理论上讲，以2.4GHz ISM频段运行的技术能使用距30m以内的设备互相连接，但实际上很难达到。现阶段，蓝牙的发射范围可达10m，可以同时实现8台设备的相互联通。当检测到距离小于10m时，接收设备可动态地调节功能；当业务量减小或停止时，蓝牙设备即可进入低功耗工作模式。

　　蓝牙技术应用在智能家居中，具有高可靠性、低复杂度、低功耗、低成本的优点，但仍然有一些问题需要解决，如相邻设备之间为防止信息误传和被截取，要求用户提前设置对应频段；蓝牙芯片的价格较高；蓝牙模块较难生产等。但人们相信，随着蓝牙网络家电产品和网络设备的出现，家居智能化的进一步普及，这些问题将逐渐被解决，而蓝牙无线智能家居系统也将给未来的家庭生活带来巨大的革命。

　　3．ZigBee

　　为了满足低功耗、低成本的无线网络要求，IEEE标准委员会在2000年12月正式批准并成立了802.15.4工作组，任务就是开发一个低数据率的WPAN(LR-WPAN)标准。它具有复杂度低、成本极少、功耗很小的特点，能在低成本设备(固定、便携或可移动的)之间进行低数据率的传输。基于这一标准的无线网络可使用无需许可的 858MHz、902MHz～928MHz和2.4GHz无线频段，可分别达到20Kbps、40Kbps与250Kbps的最大数据传输速率。

　　802.15.4无线发射/接收机及网络被Motorola、Philips、Eaton、Invensys和Honeywell这些国际通信与工业控制界巨头们极力推崇。它满足国际标准组织 (ISO)开放系统互连(OSI)参考模式。它包括物理层、介质访问层、网络层和高层。下图是对这些层的描述。

ZigBee有以下优点：

　　1)省电：两节五号电池可以工作6个月到2年左右的时间，免去了充电或者频繁更换电池的麻烦。

　　2)网络容量大：最多可以容纳255个设备。

　　3)成本低：与其他技术比较具有价格便宜的特点，且ZigBee 协议免收专利费。

　　4)时延短：通常时延都在15ms～30ms之间。

　　5)安全:提供了鉴权功能，同时可以灵活确定其安全属性。

　　IEEE 802.15.4 工作组主要负责制定物理层和MAC层的协议，其余协议主要参照和采用现有的标准，网络层以上协议由ZigBee联盟制定。

　　实现ZigBee的要求很简单，只要8位处理器和32kB的ROM即可，但需要较多的RAM用于存储所有节点的设备信息、关联表和密码等。ZigBee提供了低速率、低成本、长寿命的设备解决方案，且它工作在无需申请频段，能够覆盖设备非常多，通信范围较大。作为广为人知的IEEE 802家族的一员，ZigBee将会取得非常良好的市场效应。