Міжмашинні комунікації М2М

Міжмашинні комунікації є найважливішою складовою Інтернету речей. В даний час можна виділити понад 140 організацій, що прямо або побічно беруть участь в процесах стандартизації M2M. У 2007 р технічний комітет ETSI підготував ряд документів, що визначають випадки застосування M2M для електронної охорони здоров'я eHealth, інтелектуальних лічильників, для споживачів, а також терміни та визначення, вимоги до послуг M2M і функціональну архітектуру мережі M2M. За версією ETSI, machine-to-machine (або mobile-to-machine) - це симбіоз телекомунікаційних та інформаційних технологій для автоматизації бізнес-процесів і створення послуг з доданою вартістю VAS (Value Added Service), спрямованих на управління інформаційними та технологічними процесами в різних областях життєдіяльності суспільства.

Функціональна архітектура М2М представлена в стандарті ETSI TS 102 690. Вона розділена на два домени: домен пристроїв і шлюзів М2М і мережевий домен

Домен пристроїв і шлюзів М2М включає в себе наступні елементи:

1. Пристрій М2М - підтримує М2М додатки і використовує сервісні можливості М2М. Пристрої М2М підключаються до мережного домену наступними способами: а) пряме з'єднання - пристрій М2М підключається до мережного домену через мережу доступу, при цьому пристрою М2М доступні такі процедури, як реєстрація, аутентифікація, авторизація, управління і ініціалізація в межах мережевого домену. М2М пристрій може надавати сервіси інших пристроїв, прихованим від мережевого домену; б) шлюз в якості мережевого проксі-сервера - пристрій М2М підключається до мережного домену через шлюз М2М. До шлюзу пристрої М2М підключаються через доступну мережу пристроїв М2М. В цьому випадку шлюз відіграє роль проксі-сервера. Через проксі-сервер доступні такі процедури, як аутентифікація, авторизація, управління і ініціалізація. У загальному випадку пристрій М2М може підключатися до мережного домену через різні шлюзи М2М. 

2. Мережа доступу М2М - забезпечує зв'язок між пристроями М2М і шлюзами М2М. Прикладами мереж М2М можуть служити персональні мережі (PAN), такі як IEEE 802.15.1, ZigBee, Bluetooth, IETF ROLL, ISA100.11a або локальні мережі, такі як PLC, M-BUS, Wireless M-BUS і KNX. 3. Шлюз М2М - підтримує програми М2М і використовує сервісні можливості М2М. Шлюз виступає в якості проксі-сервера між пристроєм М2М і мережевим доменом. Шлюз М2М може надавати сервіси інших пристроїв, прихованим від мережевого домену. 

Мережевий домен складається з наступних елементів: 

1. Мережа доступу М2М - дозволяє пристроям М2М і шлюзів М2М взаємодіяти з транспортною мережею. Мережа доступу М2М використовує xDSL, HFC, супутникові мережі, GERAN, UTRAN, eUTRAN, W-LAN, WiMAX і інші технології. 

2. Транспортна мережа М2М забезпечує: IP-з'єднання і можливо інші способи комунікацій; функції управління послугами та мережею; взаємодію з іншими мережами; роумінг послуг; надання різних наборів послуг; Транспортна мережа М2М може бути реалізована, наприклад, на базі таких стандартів, як 3GPP, ETSI TISPAN, 3GPP2 і ін. 

3. Сервісні можливості М2М забезпечують: надання функцій М2М, які можуть використовуватися різними додатками; розширення функцій через набір відкритих інтерфейсів; використання функціональності ядра мережі; спрощення та оптимізація розробки та впровадження програм. 

4. Додатки М2М - реалізують логіку послуг і використовують сервісні можливості М2М послуг через відкриті інтерфейси.

5. Функції управління мережею - включають функції, необхідні для управління мережами доступу та транспортною мережею, включаючи ініціалізацію, адміністрування, управління збоями і ін. 

6. Функції управління М2М - складаються з функцій, необхідних для управління сервісними можливостями М2М в мережевому домені. Управління пристроями М2М і шлюзами включає в себе специфічні сервісні можливості М2М: 

набір функцій управління М2М включає функцію завантаження послуг М2М (Service Bootstrap, MSBF), реалізованої на відповідному сервері. Роль MSBF полягає в спрощенні початкового завантаження постійних облікових даних з безпеки на М2М пристрій (або М2М шлюз) і використанні сервісних можливостей М2М в мережевому домені; 

постійні облікові дані безпеки, завантажені за допомогою MSBF, зберігаються в безпечному місці, яке називається сервером аутентифікації М2М (M2M Authentication Server, MAS). У ролі такого сервера може виступати ААА сервер. 

Функція MSBF може бути реалізована на MAS сервері або на іншому пристрої, взаємодіючому при цьому з MAS за допомогою відповідного протоколу (наприклад, Diameter в разі використання ААА сервера).

1. Точка (інтерфейс) mIa - між мережевим додатком NA (Network Application) і сервісними можливостями мережевого домену та додатків М2М. Вона забезпечує примітиви реєстрації і авторизації для NA, управління сервісними сесіями (звітність про події або потокових сесіях) і примітиви читання/запису/виконання / підписки / повідомлення для об'єктів або груп об'єктів, розташованих безпосередньо в пристроях M2M або шлюзах, а також для груп об'єктів, керованих мережевих доменом. 

2. Точка (інтерфейс) dIa між: а) додатком пристрої DA (Device Application) і сервісними можливостями М2М в тому самому пристрої М2М або в шлюзі М2М; б) додатком шлюзу GA (Gateway Application) і сервісними можливостями М2М в тому ж шлюзі М2М. Інтерфейс dIa виконує функції реєстрації та авторизації для додатків DA і GA в пристрої/шлюзі, управління сервісними сесіями (звіт про подію або потокові сесії) і примітиви читання / запису / виконання / підписки / повідомлення для об'єктів або груп об'єктів розташованих безпосередньо в пристроях M2M або шлюзах, а також для груп об'єктів, керованих за допомогою пристрою / шлюзу. 

3. Інтерфейс mId між пристроєм М2М або шлюзом і сервісними можливостями М2М в мережевому домені і додатків. mId виконує функції реєстрації та авторизації для додатків DA і GA в ядрі М2М, управління сервісними сесіями (звіт про подію або потокові сесії) і примітиви читання / запису / виконання / підписки / повідомлення для об'єктів або груп об'єктів розташованих безпосередньо в пристроях M2M або шлюзах, а також для груп об'єктів, керованих за допомогою пристроїв, шлюзів або можливостей ядра мережі.