m2m communication hálózati és szolgáltatási architektúrák szeminárium 2015-02-27 perlaky...

20
M2M Communication Hálózati és szolgáltatási architektúrák szeminárium 2015-02-27 Perlaky Zoltán

Upload: cecily-scott

Post on 24-Dec-2015

222 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: M2M Communication Hálózati és szolgáltatási architektúrák szeminárium 2015-02-27 Perlaky Zoltán

M2M Communication

Hálózati és szolgáltatási architektúrák szeminárium

2015-02-27

Perlaky Zoltán

Page 2: M2M Communication Hálózati és szolgáltatási architektúrák szeminárium 2015-02-27 Perlaky Zoltán

2015-02-27 M2M Communication 2

OverviewM2M?Example: eCallM2M ? IoTM2M roots

Device characteristicsDevices ↔ Applications

M2M MaturityStandards OrganizationsETSI M2M standard specifications

ETSI M2M ArchitectureTC M2M – High Level Architecture

Network misalignmentCommunication in M2M area network

oneM2M

Page 3: M2M Communication Hálózati és szolgáltatási architektúrák szeminárium 2015-02-27 Perlaky Zoltán

2015-02-27 M2M Communication 3

M2M?

M? Machine/Mobile/Man

M2(CN2)MMachine – to – Communication Network – to – machine

elastic boundaries

Who is in command? Human or device? (Smartphone vs Smart metering, Kindle browsing vs buying eBook)

[1] p.2–3.

Page 4: M2M Communication Hálózati és szolgáltatási architektúrák szeminárium 2015-02-27 Perlaky Zoltán

2015-02-27 M2M Communication 4

Example: eCall

http://itcafe.hu/dl/cnt/2014-06/109581/ecallinfo_png.jpg http://www.heero-pilot.eu/view/en/ecall.html

Page 5: M2M Communication Hálózati és szolgáltatási architektúrák szeminárium 2015-02-27 Perlaky Zoltán

2015-02-27 M2M Communication 5

M2M ? IoT

Overlap Boundaries not exact Specific areas exist

IoT: objects/things that may or may not be in M2M relationship with an ICT system.Example: Passive object (RFID), not able to communicate directly. M2M relationship ends with the scanner capable of reading the RFID.

Page 6: M2M Communication Hálózati és szolgáltatási architektúrák szeminárium 2015-02-27 Perlaky Zoltán

2015-02-27 M2M Communication 6

M2M roots

Telemetry Telecommunication + measurements(etym: Greek tele /remote/ + Greek metron /measure/)

Meteorology Energy providers Rocketry Space science

http://en.wikipedia.org/wiki/Telemetry

Telematics Telecommunication + informatics(etym: Greek tele /remote/ + Greek matos /automaton/)

Tracking (vehicle, trailer, container)

Fleet management Satellite navigation

http://en.wikipedia.org/wiki/Telematics

Page 7: M2M Communication Hálózati és szolgáltatási architektúrák szeminárium 2015-02-27 Perlaky Zoltán

2015-02-27 M2M Communication 7

Device characteristics Multitude

several magnitude more M2M than Human2Device

Scalability? (#devices, NW load, data usage & pattern)

Variety/diverse requirements computing/communication cap.

Invisibility No human control. Mngmt?

Criticality Life savers (eHealth, electricity)

Intrusiveness Privacy

Constrained Devices (IETF): Low cost Low CPU Low memory Low data rate Low power (battery) Small size (less battery)

Other constrains: Embedded

inside sg. or hostile/secure env.

Lifetime ICT device < car < house

Page 8: M2M Communication Hálózati és szolgáltatási architektúrák szeminárium 2015-02-27 Perlaky Zoltán

2015-02-27 M2M Communication 8

Devices ↔ Applications

http://beechamtech.com/wp-content/uploads/2013/10/M2M1.jpg

Page 9: M2M Communication Hálózati és szolgáltatási architektúrák szeminárium 2015-02-27 Perlaky Zoltán

2015-02-27 M2M Communication 9

M2M Maturity

[1] p.9.

Page 10: M2M Communication Hálózati és szolgáltatási architektúrák szeminárium 2015-02-27 Perlaky Zoltán

2015-02-27 M2M Communication 10

Standards Organizations

[1] p.18.

Page 11: M2M Communication Hálózati és szolgáltatási architektúrák szeminárium 2015-02-27 Perlaky Zoltán

2015-02-27 M2M Communication 11

ETSI M2M standard specifications

http://www.etsi.org/technologies-clusters/technologies/m2m[2] p.30.

Page 12: M2M Communication Hálózati és szolgáltatási architektúrák szeminárium 2015-02-27 Perlaky Zoltán

2015-02-27 M2M Communication 12

ETSI M2M Architecture

https://duniaelectronic.files.wordpress.com/2013/11/etsi-simple-m2m-architecture.jpg

Page 13: M2M Communication Hálózati és szolgáltatási architektúrák szeminárium 2015-02-27 Perlaky Zoltán

2015-02-27 M2M Communication 13

TC M2M – High Level ArchitectureTC M2M – High Level Architecture

mId

mId

mIa

dIa

M2MApplication Server #1

M2M Service Capabilities

Layer (SCL)

M2M GatewayM2M Device

M2M SCL

M2M Device

WIRELESS

MOBILE

FIXED

.. OTHER

M2M AREA

NETWORK

App. Client

(Device)

M2M SCL

App. Client

(Gateway)

App. Client

(Device)dIa

dIa

M2MApplication Server #2

M2MApplication Server #n

Proprietary

M2M Device

Prop

rieta

ry In

terfa

ce

WIDE AREA NETWORK

Page 14: M2M Communication Hálózati és szolgáltatási architektúrák szeminárium 2015-02-27 Perlaky Zoltán

2015-02-27 M2M Communication 14

Network misalignment

Current stage of M2M deployments is mainly wireless/cellular network. Advantages of using cellular: “built-in features” authentication / security / (tracking) In some cases mobility

Misalignment: Currently used NWs are optimized for different requirements. Not designed for that many devices. Most (~90%) deployed devices are stationary, do not require roaming capability or

location tracking (which is cumbersome and waste radio resources and power). Not designed for that kind of usage/traffic.

Small amounts (nx100B) of data, enormous control overhead (handshakes for radio access / authentication / security / IP address / QoS params / …; data bearer establishment and teardown 20+ handshakes + TCP handshakes)

In some cases (Smart Grid) latency < 10ms[1] p.8., p.14-15.,

Page 15: M2M Communication Hálózati és szolgáltatási architektúrák szeminárium 2015-02-27 Perlaky Zoltán

2015-02-27 M2M Communication 15

Communication in M2M area network Wireless

3G http://en.wikipedia.org/wiki/3G 4G http://en.wikipedia.org/wiki/4G 5G http://en.wikipedia.org/wiki/5G IEEE 802.16p WiMAX Enhancements to Support M2M Applications http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.16

IEEE 802.11ah (sensor NWs, in progress) http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11ah 6LoWPAN (IPv6 Low Power Wireless) http://en.wikipedia.org/wiki/6LoWPAN IEEE 802.15.4 http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.15.4 ZigBee http://en.wikipedia.org/wiki/ZigBee Z-Wave http://en.wikipedia.org/wiki/Z-Wave BT especially low energy v4.0 – v4.2 http://en.wikipedia.org/wiki/Bluetooth#Bluetooth_v4.0 KNX http://en.wikipedia.org/wiki/KNX_%28standard%29 Wireless M-BUS http://en.wikipedia.org/wiki/Meter-Bus

Wired KNX http://en.wikipedia.org/wiki/KNX_%28standard%29 PLC (Power Line Communication) http://en.wikipedia.org/wiki/Power-line_communication M_BUS http://en.wikipedia.org/wiki/Meter-Bus

[1] p.13., [2] p.4., p.14.

Page 16: M2M Communication Hálózati és szolgáltatási architektúrák szeminárium 2015-02-27 Perlaky Zoltán

2015-02-27 M2M Communication 16

oneM2MGlobal partnership of telecommunication standards organizations (formed 2012)“February 4, 2015: The era of widespread deployment of Machine-to-Machine (M2M) technology and the foundation for the Internet of Things (IoT) advanced significantly today when oneM2M, the global standards initiative for M2M and the IoT, issued its Release 1 global standards.”

http://www.onem2m.org/news-events/news/53-the-rise-of-the-machines-world-s-first-global-standards-for-m2m-deployment

http://www.onem2m.org/technical/published-documents

Page 17: M2M Communication Hálózati és szolgáltatási architektúrák szeminárium 2015-02-27 Perlaky Zoltán

2015-02-27 M2M Communication 17

Summary

Standardization is mainly done B2B Apps exists B2C Apps to come

Page 18: M2M Communication Hálózati és szolgáltatási architektúrák szeminárium 2015-02-27 Perlaky Zoltán

2015-02-27 M2M Communication 18

Infographics

Internet live stats:http://www.internetlivestats.com/

Future of a connected field technician:https://blog.dashburst.com/infographic/m2m-field-tech-infographic/

Cisco The Internet of Things:http://share.cisco.com/internet-of-things.html

Page 19: M2M Communication Hálózati és szolgáltatási architektúrák szeminárium 2015-02-27 Perlaky Zoltán

2015-02-27 M2M Communication 19

Sources

[1] M2M Communications: A Systems Approach, First Edition., Edited by David Boswarthick, Omar Elloumi and Olivier Hersent., Published 2012 by John Wiley & Sons, Ltd.

[2] Machine-to-Machine (M2M) Communications: Architecture, Performance and Applications, First Edition., Edited by Carles Anton-Haro, Mischa Dohler, Published 2015 Woodhead Publishing Ltd.

Page 20: M2M Communication Hálózati és szolgáltatási architektúrák szeminárium 2015-02-27 Perlaky Zoltán

2015-02-27 M2M Communication 20

Questions?