先进的设备联网技术加速M2M智能化网络发展

随着网络的发展,设备联网正成为实现智能化网络业务与应用的关键技术。联网设备不断增多,机器间(machine-to-machine,M2M)通信能力的重要性日益凸现。有数据表明,预计未来用于人对人通信的终端可能仅占整个终端市场的1/3,而大部分则集中在M2M通信业务领域。

在M2M通信中,主要的远距离连接技术包括GSM/GPRS/UMTS,近距离连接技术主要有802.11b/g、蓝牙、Zigbee、RFID等。此外,还有一些其他技术,如XML和Corba,以及基于GPS、无线终端和网络的位置服务技术。由于M2M整合了无线通信和信息技术,可用于双向通信,如远距离收集信息、设置参数和发送指令,因此可实现不同的应用方案,如安全监测、自动售货、货物跟踪等。

正如美国创力(Lantronix)网络科技公司渠道营销总监Errett Kroeter所指出的:“M2M通信能力显著提升了不同垂直市场中多个环节的价值。例如工作流的改进、资产追踪、产品维护和客户服务等。而先进的设备联网技术也将促进M2M的价值不断增加,实现真正的智能网络与应用。”

设备联网服务器担当M2M通信关键角色

采用设备联网服务器技术,带有串口的电子设备可以通过网络进行交互通信,并从任何地点通过LAN、WAN或互联网进行控制。据市场调研公司Forrester预测,5年内将有约142亿智能设备连接在互联网上(图1)。到2010年,仅有5%的联网设备是计算机,而大多数则是具有联网功能的其他产品,这些设备内置计算机或设备联网服务器。

图1:具有联网功能的设备将成为主流。

面对巨大的市场机会,许多OEM和系统集成商推出设备联网方案,帮助用户提高系统运作能力、适应性和响应速度。一些先进的设备联网解决方案还采用预先维护、自动警报及自我恢复技术,能够有效预防停机事件。例如,创力公司开发的多系列无线/有线设备联网服务器。这家具有17年串行设备联网经验的公司主要专注于两大产品线,一是远程管理系统,另一个是嵌入式设备服务器。

近年来嵌入式网络解决方案不断发展:设备体积趋于小型化；网络传输速度更高,无线便携的功能需求增长；要求功耗更低；需要数据安全和加密。这些变化要求解决方案具有智能化功能,例如发送预警信号,随着环境的变化增减功能,在增加新功能的同时保持成本不变甚至降低成本。

为应对以上变化,创力将所有联网必需的软、硬件都集成到单一的嵌入设备解决方案中,推出两款具有代表性的产品XPort及WiPort。其中,XPort是业界最小巧的嵌入式以太网设备服务器,并且首度具有AES加密功能；而WiPort则是最早面世的嵌入式无线设备服务器。采用这些方案,OEM设计工程师能够为其产品快速添加无线网络连接功能,而用户则可以经由互联网从任何地方远程访问、监控和管理联网设备。据悉,目前在中国,这些产品也已经获得不少厂商青睐。

据创力公司全球销售副总裁David Schafer介绍,XPort基于创力自有的DSTni网络芯片,虽然外形小巧,但却集成了所有必需的网络功能,包括10Base-T/100 Base-TX以太网接口、完整TCP/IP协议栈,一个经过验证的操作系统、一个嵌入式网页服务器、电子邮件报警,以及256位AES加密功能。“XPort的突破性技术大大减少了产品开发时间、风险与费用,在新网络设备构建和旧有设备改造中发挥重要作用。”Schafer表示。

另一款产品WiPort则可以为任何带有串口的电子设备增加802.11b/g无线联网功能。它还包括一个嵌入式网页服务器,用作对连接设备进行远程配置、监控或查错。当要获取信息或与联网设备通信时,WiPort可为浏览器提供网页。此外,该产品也包括以太网连接功能。

而新型 XPort Architect(AR)嵌入式处理器模块与 Evolution 网络操作系统提供一个灵活、可编程的网络平台,可建立高智能而安全的设备。XPort AR专为安全商务与控制应用中的设备连接而设计,其中包括高层数据传输与安全机制。“XPort AR是第一款完全满足IEEE PoE 标准的嵌入式设备服务器模块。”创力公司亚太区运营副总裁Minoru Yamazaki强调,“XPort AR可使具有PoE功能的设备显著降低整体BOM成本与安装成本。”

除了上述的嵌入式设备服务器,创力还开发出外挂设备服务器,可使现有非联网的传统设备延长生命周期,提高ROI(投资回报率),并能与最新的网络系统集成。例如,该公司针对中国市场推出串口设备联网服务器VDS 100,该产品可使带串口的设备通过以太网与互联网通信,拥有虚拟通讯连接端口,可取代直接串行连接。现已经广泛应用于中国市场的零售 POS 系统、电子传送系统、存取控制系统、HVAC 系统、中心化抄表、医疗设备、家用电器、制造机械等领域。

此外,创力还推出具有无线网络连接能力的WiBox,以及能提供端到端加密解决方案的SecureBox系列产品。目前创力的产品都符合RoHS标准。Schafer透露,下一代方案将具有更多的IO口和容量更大的存储器。

设备联网应用方兴未艾 中国市场前景看好

设备联网虽为新兴市场,但目前已有许多厂商可提供应用方案。除了创力,迪进国际(Digi)、四零四科技(Moxa)和上尚科技(Atop)等公司也都有相关方案。面对竞争,Kroeter表示,与其他方案相比,创力的解决方案具有产品体积小巧、稳定性高且集成多种功能等优势,因此能够广泛应用于工业与建筑自动化、医疗、安保、金融、能量计量以及销售终端等各领域。

在市场拓展方面,Yamazaki特别指出创力在日本推广设备联网方案比较成功。他还介绍了一些有趣的应用实例,诸如带测试血液功能的坐便器和追踪牛只健康状况的无线检测器等。

而对于中国市场,创力公司亚太区销售总监Sunny Lo认为,“在中国进入3G时代后,会有更多的制造商通过我们的嵌入式产品对产品进行监控。”他解释道,“有许多中国厂商的产品支持通用公共无线电接口(CPRI),需要通过以太网和TCP/IP协议来通信,而我们的产品内部有软件协议,而且其体积小巧、稳定易用,因此一些基站以及天线厂商采用我们的产品来实现远程监控与管理。”

不过,Schafer坦言,目前创力在中国市场面临的最大挑战在于让潜在客户了解设备联网的好处并熟悉具体应用产品,使他们认识到通过TCP/IP、以太网或无线连接到互联网的优势。他指出,“远程管理系统对中国市场来说,还是新兴市场,需要培养用户意识的时间比较长。但在嵌入式设备服务器领域,创力在中国看到了200多个机会。预计未来几年该市场将会成倍增长。”

作者:胡萍