CN102612049B - 一种m2m管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种M2M管理系统，该系统主要包括：M2M管理平台和M2M管理终端；其中，所述M2M管理终端用于连接所管理的M2M设备，与所述M2M设备之间通过协商确定的私有协议进行通信；所述M2M管理平台与所述M2M管理终端连接并通过M2M通讯协议进行通信。本发明还公开了一种M2M管理方法，对现有的M2M设备管理方式进行了扩充，不需要将物联网中每个M2M设备都作为M2M终端来进行管理，从而减少了物联网中M2M终端的数量，降低了物联网中M2M设备的管理成本，也降低了M2M设备在开发和标准统一的难度，管理方式更加灵活。

Description

一种M2M管理系统及方法

技术领域

本发明涉及机器对机器(M2M，Machine-to-Machine)通信领域，尤其涉及一种M2M管理系统及方法。

背景技术

物联网的概念在1999年提出，当时基于互联网、射频识别(RFID，RadioFrequencyIdentification)技术、演进的分组核心网(EPC，EvolvedPacketCore)标准，在计算机互联网的基础上，构造了一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网(Internetofthings)，简称物联网。一个M2M通信系统的典型网络架构由传感器(或监控设备)、M2M终端、蜂窝移动通信网络、终端管理平台与终端软件升级服务器、运营支撑子系统、行业应用子系统等构成。其中，M2M终端是物联网中连接传感网络层和传输网络层、实现数据采集以及向网络层发送数据的设备，具有数据采集、初步处理、加密、传输等多种功能。

目前，从使用扩展性方面可以将M2M终端分为两种：单一功能的M2M终端和通用智能的M2M终端，其中，单一功能的M2M终端具有以下优点和不足：一般外部接口较少，设计简单，仅满足单一应用或单一应用的部分扩展，除了这种应用外，在不经过硬件修改的情况下无法应用在其他场合中，如汽车监控用的图像传输服务终端、电力监测用的终端、物流用的RFID终端，由于功能单一，仅适用在特定场合，不能随应用变化进行功能改造和扩充，但成本低，且易于标准化；通用智能的M2M终端具有以下优点和不足：因考虑到行业应用的通用性，外部接口较多，设计复杂，能满足两种或更多场合的应用，可以通过内部软件的设置、修改应用参数、或通过硬件模块的拆卸来满足不同的应用需求。该类终端一般涵盖了大部分应用对接口的需求，并具有网络连接的有线、无线多种接口方式，还扩展了如蓝牙(Bluetooth)、无线宽带(WIFI，wirelessfidelity)、无线网络数据通信技术/群蜂技术(Zigbee)、无线局域网(WLAN，WirelessLAN)等接口，甚至预留一定的输出接口用于物联网应用中对“物”的控制等，但开发难度大，成本高，未标准化。

在物联网中，目前对于M2M设备的管理方法是将所有M2M设备均作为M2M终端来管理，该方法存在如下的不足：将单一功能的M2M设备作为一个M2M终端进行管理，在实际应用中的应用价值有限，还会大大增加物联网中M2M终端的数量，加大物联网的管理成本，对物联网的实际运行带来负担，导致物联网运行效率低下，浪费物联网资源，并且还需要物联网中所有类型的M2M设备，如传感器设备、M2M终端设备等，都具有相同的接口规范和通讯规范，这样，会加大M2M设备的实际生产和制造成本。例如，对于物联网的传感设备，一般由不同厂商提供，如果将传感设备作为M2M终端来管理，那么就需要传感设备的所有厂商和M2M终端的所有厂商统一接口规范和通讯规范，才能使得不同厂商的设备间进行硬件互通、互连需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种M2M管理系统及方法，以解决现有物联网中M2M设备管理成本高的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种M2M管理系统，所述系统包括：M2M管理平台和M2M管理终端；其中，所述M2M管理终端用于连接所管理的M2M设备，与所述M2M设备之间通过协商确定的私有协议进行通信；所述M2M管理平台与所述M2M管理终端连接并通过M2M通讯协议进行通信。

在上述方案中，所述M2M管理平台，用于向所述M2M管理终端下达用于控制所述M2M设备执行动作或改变所述M2M设备运行状态的指令；所述M2M管理终端，还用于根据所述M2M管理平台下达的指令，更新自身所保存M2M设备的参数，并将更新后的参数同步到所述M2M设备，使得所述M2M设备根据更新后的参数，执行动作或运行。

在上述方案中，所述M2M管理终端，用于与所述所管理M2M设备建立连接，保存所述M2M设备运行所需的运行参数、和/或用于表示所述M2M设备运行状态的状态参数、和/或所述M2M设备所采集的数据、和/或用于控制所述M2M设备执行动作的控制参数。

在上述方案中，所述M2M管理平台还用于，从所述M2M管理终端获取所述M2M设备的运行参数、和/或状态参数、和/或所述M2M设备采集的数据，并根据所获取的运行参数、和/或状态参数、和/或所述M2M设备采集的数据，向所述M2M管理终端下达指令；或者，接收用户输入的命令，并根据所接收到的命令，向所述M2M管理终端下达指令。

在上述方案中，所述M2M管理平台包括用于人机交互的UI界面，通过所述UI界面接收用户输入的命令、和/或向用户显示所述M2M设备的运行参数、和/或状态参数、和/或所述M2M设备采集的数据。

在上述方案中，所述M2M管理终端，还用于，实时或周期性的获取所述M2M设备的状态参数和/或所述M2M设备采集的数据，并根据所获取的所述M2M设备的状态参数和/或所述M2M设备采集的数据，更新自身所保存的所述M2M设备的状态参数和/或所述M2M设备采集的数据。

本发明还提供了一种M2M管理方法，所述方法包括：M2M管理平台向所述M2M管理终端下达用于控制M2M设备执行动作或改变M2M设备运行状态的指令；根据所述M2M管理平台下达的指令，所述M2M管理终端更新自身所保存M2M设备的参数，并将更新后的参数同步到所述M2M设备，供所述M2M设备根据更新后的参数，执行动作或运行；其中，所述M2M管理终端连接所述M2M设备，与所述M2M设备之间通过协商确定的私有协议进行通信；所述M2M管理平台与所述M2M管理终端连接并通过M2M通讯协议进行通信。

在上述方案中，在所述M2M管理终端更新自身所保存M2M设备的参数之前，所述方法还包括：所述M2M管理终端与所述所管理M2M设备建立连接，保存所述M2M设备运行所需的运行参数、和/或用于表示所述M2M设备运行状态的状态参数、和/或所述M2M设备所采集的数据、和/或用于控制所述M2M设备执行动作的控制参数。

在上述方案中，所述方法还包括：所述M2M管理终端实时或周期性的获取所述M2M设备的状态参数和/或所述M2M设备采集的数据，并根据所获取的所述M2M设备的状态参数和/或所述M2M设备采集的数据，更新自身所保存的所述M2M设备的状态参数和/或所述M2M设备采集的数据。

在上述方案中，所述M2M管理平台向所述M2M管理终端下达用于控制M2M设备执行动作或改变M2M设备运行状态的指令，包括：所述M2M管理平台从所述M2M管理终端获取所述M2M设备的运行参数、和/或状态参数、和/或所述M2M设备采集的数据，并根据所获取的运行参数、和/或状态参数、和/或所述M2M设备采集的数据，向所述M2M管理终端下达指令；和/或，所述M2M管理平台接收用户输入的命令，并根据所接收到的命令，向所述M2M管理终端下达指令。

本发明的M2M管理系统，包括M2M管理平台和M2M管理终端，其中，由M2M管理终端连接所管理的M2M设备，并与M2M设备之间通过协商确定的私有协议进行通信，对现有的M2M设备管理方式进行了扩充，不需要将物联网中每个M2M设备都作为M2M终端来进行管理，从而减少了物联网中M2M终端的数量，降低了物联网中M2M设备的管理成本，也降低了M2M设备在开发和标准统一的难度，管理方式更加灵活。

附图说明

图1为本发明M2M管理系统的组成结构示意图；

图2为本发明实施例一中M2M管理系统的组成结构示意图。

具体实施方式

本发明的基本思想是：建立用于管理M2M设备的M2M管理系统，并在M2M管理系统以及所管理的M2M设备中配置用于控制M2M设备执行动作的控制参数，需要控制M2M设备执行动作时，M2M管理系统更新M2M设备中配置的控制参数值，M2M设备根据更新后的控制参数，执行动作，M2M管理系统能够通过与M2M设备之间建立私有协议来实现对M2M设备的管理，如此，不需要对所有M2M设备采用统一的管理规范，能够减少M2M设备的管理成本，减轻M2M设备厂商的生产成本。

本发明的M2M管理系统，参照图1所示，主要包括：M2M管理平台、M2M管理终端，其中，所述M2M管理终端用于连接所管理的M2M设备，与所述M2M设备之间通过协商确定的私有协议进行通信；所述M2M管理平台与所述M2M管理终端连接并通过M2M通讯协议进行通信。

这里，所述M2M通讯协议具体可以是机器设备管理协议(MDMP，M2MDeviceManagementProtocol)、无线机器通信协议(WMMP，WirelessM2MProtocol)等。

这里，所述M2M管理终端与所述M2M设备之间可以是有线连接，也可以是无线连接。

这里，所述M2M管理终端，具体用于与所述所管理M2M设备建立连接，保存所述M2M设备运行所需的运行参数、和/或用于表示所述M2M设备运行状态的状态参数、和/或所述M2M设备所采集的数据、和/或用于控制所述M2M设备执行动作的控制参数；

所述M2M管理平台，具体用于向所述M2M管理终端下达用于控制所述M2M设备执行动作或改变所述M2M设备运行状态的指令；所述M2M管理终端，还用于根据所述M2M管理平台下达的指令，更新自身所保存M2M设备的参数，并将更新后的M2M设备参数同步到所述M2M设备，使得所述M2M设备根据更新后的参数，执行动作或运行。

具体地，M2M管理平台还用于，从所述M2M管理终端获取所述M2M设备的运行参数、和/或状态参数、和/或所述M2M设备采集的数据，并根据所获取的运行参数、和/或状态参数、和/或所述M2M设备采集的数据，向所述M2M管理终端下达指令；或者，接收用户输入的命令，并根据所接收到的命令，向所述M2M管理终端下达指令。

所述M2M管理终端，还用于实时或周期性的获取所述M2M设备的状态参数和/或所述M2M设备采集的数据，并根据所获取的所述M2M设备的状态参数和/或所述M2M设备采集的数据，更新自身所保存的所述M2M设备的状态参数和/或所述M2M设备采集的数据。

实际应用中，对于运行参数，在M2M设备与M2M管理终端建立连接的过程中，M2M设备会将自身的运行参数发送到M2M管理终端进行保存；需要改变M2M设备的运行状态时，由M2M管理平台对M2M管理终端保存的M2M设备的运行参数进行重配置，M2M管理终端将重配置的运行参数同步到所述M2M设备，触发M2M设备改变自身的运行状态。例如，需要改变M2M设备采集数据的周期时，由M2M管理平台对M2M管理终端保存的M2M设备的采集周期参数进行重配置，M2M管理终端将重配置的采集周期参数同步到所述M2M设备，触发M2M设备在按照重配的采集周期来采集数据。

对于状态参数，M2M设备与M2M管理终端建立连接后，会实时或周期性的将用于表示自身当前运行状态的状态参数上报到M2M管理终端，M2M管理终端接收M2M设备上报的状态参数，并将自身所保存的所述M2M设备的状态参数更新为所接收到的所述M2M设备的状态参数。

对于M2M设备采集的数据，M2M设备与M2M管理终端建立连接后，M2M设备实时或周期性的将自身采集的数据上报到M2M管理终端，M2M管理终端接收M2M设备上报的数据并更新自身所保存的相应数据。例如，M2M设备采集的数据与实际应用有关，如可以包括温度，湿度等参数。

对于控制参数，由M2M管理平台预先在M2M设备、以及M2M管理终端配置用于控制M2M设备执行动作的控制参数；或者，在M2M设备与所述M2M管理终端建立连接后，由M2M管理平台预先在M2M管理终端配置用于控制M2M设备执行动作的控制参数，M2M管理终端将所配置的控制参数下发到M2M设备。实际应用中，需要控制M2M执行动作时，M2M管理平台更新M2M管理终端中保存的控制参数，M2M管理终端将更新的控制参数同步到M2M设备，M2M设备根据更新后的控制参数，执行动作。

例如，需要M2M设备执行开门的动作时，M2M管理平台向M2M管理终端下达开门指令，M2M管理终端接收到所述开门指令后，将所述M2M设备对应门动作的控制参数取值修改为1，并下发到M2M设备，这里，预先在M2M管理终端及M2M设备配置该控制参数的取值如下：取值为1，表示执行开门动作，取值为0，表示执行关门动作，M2M设备接收到取值为1的所述控制参数，将自身所保存所述控制参数的取值修改为1，并执行开门的动作。

这里，对于同类型的M2M设备，M2M管理终端可以采用统一的控制参数进行管理，通过为各M2M设备设置唯一标识来进行区分。其中，M2M设备的唯一标识可以由用户通过M2M管理平台定义，也可以是由M2M管理终端按照预先设定的规则生成。

这里，上述各参数，如控制参数、运行参数、采集数据以及状态参数均可以根据实际需要来设置其长度，实际应用中，可以用固定长度的字符串表示。

这里，M2M管理终端支持参数扩展功能，可以根据实际应用的需要，通过M2M管理平台对M2M管理终端上保存各参数中的具体参数进行增加、和/或删减。

这里，所管理的M2M设备与所述M2M管理终端之间建立连接的过程，可以包括对M2M设备进行鉴权的步骤，鉴权通过，则M2M设备接入所述M2M管理系统成功，所述M2M管理系统能够对M2M设备进行管理，否则，M2M设备接入所述M2M管理系统失败，所述M2M管理系统不能够对M2M设备进行管理。具体地，如果通过有线方式建立连接，可以通过鉴权认证接口实现上述的鉴权过程，例如，通过输入密码进行鉴权等，如果通过无线方式建立连接，可以通过无线协议自带的鉴权方式实现上述鉴权过程，例如，蓝牙搜索。

例如，M2M管理终端可以支持即插即用的模式，M2M设备的连接接口插入M2M管理终端的鉴权认证接口，M2M管理终端识别到有M2M设备接入，则立即为该M2M设备分配唯一标识，如设备名称、或者精确到毫秒的时间戳。

这里，所述M2M管理平台可以具有管理物联网中普通M2M终端的能力，具体地，可以具有终端接入、终端接入控制、终端监测控制、行业应用接入及行业应用数据路由等功能，所述M2M管理平台可以将所述M2M管理终端作为物联网中普通的M2M终端来管理。

具体地，所述M2M管理平台还可以包括用于人机交互的用户界面(UI，UserInterface)，通过所述UI界面接收用户输入的命令、和/或向用户显示所述M2M设备的运行参数、和/或状态参数、和/或所述M2M设备采集的数据，实际应用中，该UI界面可以是M2M管理平台上的输入装置，如键盘、鼠标、显示器等，也可以是与M2M管理平台通过M2M通讯协议连接的具有输入装置的设备，如手机、PC等，用户可以通过这些设备访问M2M管理平台，向M2M管理平台输入指令或者向M2M管理平台查询M2M设备的状态，从而对M2M设备远程监测和控制。

相应的，本发明还提供了一种M2M管理方法，所述方法主要包括以下步骤：

步骤1：在需要时，M2M管理平台向所述M2M管理终端下达用于控制M2M设备执行动作或改变M2M设备运行状态的指令；

步骤2：根据所述M2M管理平台下达的指令，所述M2M管理终端更新自身所保存M2M设备的参数，并将更新后的参数同步到所述M2M设备；

步骤3：所述M2M设备根据更新后的参数，执行动作或运行；

其中，所述M2M管理终端连接所述M2M设备，与所述M2M设备之间通过协商确定的私有协议进行通信；所述M2M管理平台与所述M2M管理终端连接并通过M2M通讯协议进行通信。

这里，在步骤2之前，所述方法还包括：所述M2M管理终端与所述所管理M2M设备建立连接，保存所述M2M设备运行所需的运行参数、和/或用于表示所述M2M设备运行状态的状态参数、和/或所述M2M设备所采集的数据、和/或用于控制所述M2M设备执行动作的控制参数。

这里，所述方法还包括：所述M2M管理终端实时或周期性的获取所述M2M设备的状态参数和/或所述M2M设备采集的数据，并根据所获取的所述M2M设备的状态参数和/或所述M2M设备采集的数据，更新自身所保存的所述M2M设备的状态参数和/或所述M2M设备采集的数据。

这里，步骤1中所述在需要控制M2M设备执行动作或改变M2M设备的运行状态时，M2M管理平台向所述M2M管理终端下达指令，可以包括：

所述M2M管理平台从所述M2M管理终端获取所述M2M设备的运行参数、和/或状态参数、和/或所述M2M设备采集的数据，并根据所获取的运行参数、和/或状态参数、和/或所述M2M设备采集的数据，向所述M2M管理终端下达指令；

和/或，所述M2M管理平台接收用户输入的命令，并根据所接收到的命令，向所述M2M管理终端下达指令。

具体地，需要控制M2M设备执行动作时，M2M管理平台向M2M管理终端下达动作指令，M2M管理终端根据所述动作指令，修改自身保存的、对应所述动作的M2M设备的控制参数的取值，并下发到所述M2M设备，M2M设备接收到所述控制参数，更新自身所保存控制参数的取值，并执行动作。

需要控制M2M设备采集数据时，M2M管理平台向M2M管理终端下达采集指令，M2M管理终端根据所述采集指令，将自身所保存M2M设备的控制参数中用于控制M2M设备执行采集的采集参数值修改，并下发到所述M2M设备，M2M设备接收到所述采集参数，根据修改后的采集参数值，执行采集的操作，并将采集的数据上报到M2M管理终端保存。

需要控制M2M设备的运行状态时，M2M管理平台向M2M管理终端下达运行状态更改指令，M2M管理终端根据所述运行状态更改指令，将自身所保存M2M设备的运行参数进行重配置，并下发到所述M2M设备，M2M设备接收到所述重配置后的运行参数，重配自身的运行参数，并根据重配的运行参数运行，并将表示自身运行状态的状态参数上报到M2M管理终端，M2M管理终端接收M2M设备上报的状态参数，并更新自身所保存的状态参数。

实施例一

如图2所示，本实施例中，在农业大棚中建立M2M管理系统，控制温度传感器、湿度传感器等M2M设备实时采集大棚的温度、湿度等数据，并通过控制温度调整设备、湿度调整设备等M2M设备，实时调整大棚内的温度和湿度等状况。

首先，M2M管理系统的M2M管理终端分别与温度传感器、湿度传感器、温度调整设备、以及湿度调整设备建立连接，分别获取温度传感器、湿度传感器、温度调整设备、以及湿度调整设备的运行参数、状态参数并保存，在M2M管理终端上配置分别对应温度传感器、湿度传感器、温度调整设备、以及湿度调整设备的控制参数。

然后，M2M管理平台向M2M管理终端下达采集指令，指示按照指定周期进行数据采集，M2M管理终端接收到所述采集指令后，更新自身所保存温度传感器、湿度传感器的运行参数，将所述运行参数中的采集周期参数更新为所述采集指令指示的周期，并下发到温度传感器和湿度传感器，温度传感器和湿度传感器接收到所述运行参数后，更新自身的采集周期参数，并按照所更新的采集周期参数，周期性的采集温度数据或湿度数据并上报到M2M管理终端保存。

并且，M2M管理平台周期性的获取M2M管理终端上保存的温度数据和/或湿度数据，并验证所获取的温度数据和/或湿度数据是否超过预先设置的温度阈值或湿度阈值，如果是，则向M2M管理终端下达调整温度到指定值或调整湿度到指定值的指令，M2M管理终端接收到所述指令后，修改温度调整设备的温度控制参数到所述温度的指定值，并将该温度控制参数下发到温度调整设备，或修改湿度调整设备的湿度控制参数到所述湿度的指定值，并将修改后的湿度控制参数下发到湿度调整设备，之后，温度调整设备根据修改后的温度控制参数，执行降温或升温的动作，或者，湿度调整设备根据修改后的湿度控制参数，执行降低湿度或升高湿度的动作。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种机器对机器(M2M)管理系统，其特征在于，所述系统包括：M2M管理平台和M2M管理终端；其中，所述M2M管理终端用于连接所管理的M2M设备，与所述M2M设备之间通过协商确定的私有协议进行通信；所述M2M管理平台与所述M2M管理终端连接并通过M2M通讯协议进行通信；

所述M2M管理平台，用于向所述M2M管理终端下达用于控制所述M2M设备执行动作或改变所述M2M设备运行状态的指令；

所述M2M管理终端，还用于根据所述M2M管理平台下达的指令，更新自身所保存M2M设备的参数，并将更新后的参数同步到所述M2M设备，使得所述M2M设备根据更新后的参数，执行动作或运行；所述参数包括控制参数、运行参数、采集数据以及状态参数。

2.根据权利要求1所述的M2M管理系统，其特征在于，所述M2M管理终端，用于与所述所管理M2M设备建立连接，保存所述M2M设备运行所需的运行参数、和/或用于表示所述M2M设备运行状态的状态参数、和/或所述M2M设备所采集的数据、和/或用于控制所述M2M设备执行动作的控制参数。

3.根据权利要求1或2所述的M2M管理系统，其特征在于，所述M2M管理平台还用于，

从所述M2M管理终端获取所述M2M设备的运行参数、和/或状态参数、和/或所述M2M设备采集的数据，并根据所获取的运行参数、和/或状态参数、和/或所述M2M设备采集的数据，向所述M2M管理终端下达指令；

或者，接收用户输入的命令，并根据所接收到的命令，向所述M2M管理终端下达指令。

4.根据权利要求1或2所述的M2M管理系统，其特征在于，所述M2M管理平台包括用于人机交互的UI界面，通过所述UI界面接收用户输入的命令、和/或向用户显示所述M2M设备的运行参数、和/或状态参数、和/或所述M2M设备采集的数据。

5.根据权利要求1所述的M2M管理系统，其特征在于，所述M2M管理终端，还用于，实时或周期性的获取所述M2M设备的状态参数和/或所述M2M设备采集的数据，并根据所获取的所述M2M设备的状态参数和/或所述M2M设备采集的数据，更新自身所保存的所述M2M设备的状态参数和/或所述M2M设备采集的数据。

6.一种M2M管理方法，其特征在于，所述方法包括：

M2M管理平台向所述M2M管理终端下达用于控制M2M设备执行动作或改变M2M设备运行状态的指令；

根据所述M2M管理平台下达的指令，所述M2M管理终端更新自身所保存M2M设备的参数，并将更新后的参数同步到所述M2M设备，供所述M2M设备根据更新后的参数，执行动作或运行；所述参数包括控制参数、运行参数、采集数据以及状态参数；

其中，所述M2M管理终端连接所述M2M设备，与所述M2M设备之间通过协商确定的私有协议进行通信；所述M2M管理平台与所述M2M管理终端连接并通过M2M通讯协议进行通信。

7.根据权利要求6所述M2M管理方法，其特征在于，在所述M2M管理终端更新自身所保存M2M设备的参数之前，所述方法还包括：

所述M2M管理终端与所述所管理M2M设备建立连接，保存所述M2M设备运行所需的运行参数、和/或用于表示所述M2M设备运行状态的状态参数、和/或所述M2M设备所采集的数据、和/或用于控制所述M2M设备执行动作的控制参数。

8.根据权利要求7所述M2M管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述M2M管理终端实时或周期性的获取所述M2M设备的状态参数和/或所述M2M设备采集的数据，并根据所获取的所述M2M设备的状态参数和/或所述M2M设备采集的数据，更新自身所保存的所述M2M设备的状态参数和/或所述M2M设备采集的数据。

9.根据权利要求7所述M2M管理方法，其特征在于，所述M2M管理平台向所述M2M管理终端下达用于控制M2M设备执行动作或改变M2M设备运行状态的指令，包括：

所述M2M管理平台从所述M2M管理终端获取所述M2M设备的运行参数、和/或状态参数、和/或所述M2M设备采集的数据，并根据所获取的运行参数、和/或状态参数、和/或所述M2M设备采集的数据，向所述M2M管理终端下达指令；

和/或，所述M2M管理平台接收用户输入的命令，并根据所接收到的命令，向所述M2M管理终端下达指令。