一方面市场分散和缺乏全球标准一直以来是M2M通信系统饱受诟病的地方。而另一方面，标准制定组织（SDO：standards development organizations ）和工业协会（industrial associations）或者特殊利益集团（SIGs：special interest groups）正在全球范围内协调该技术。除了所有这些之外，还必须特别注意增强现有的M2M技术，使其成为满足未来应用的前提。
标准制定机构欧洲电信标准协会（ETSI： European Telecommunications Standards Institute ）制定全球性的ICT标准，包括固定，移动，无线电，融合，广播和互联网技术。在ETSI中，M2M领域的大部分标准化工作都是在机器到机器通信技术委员会（TC-M2M： machine-to-machine communications technical committee）中进行的。该委员会成立于2009年，其任务是确保全球部署M2M业务能够互连互通。图1提供了ETSI M2M提出的M2M架构的概述，以及其设想的领域，即命名为应用，网络和设备（参见：http://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/102600_102699/102690/01.02.01_60/ts_102690v010201p.pdf）。
图1、ETSI标准化的M2M域概述
图2、一个简化的ETS的M2M场景
ETSI M2M在连接层之上定义了服务能力层（SCL）。因此，对于网络域（参见上图），它利用了现有技术，如3GPP的GERAN / UTRAN / eUTRAN（即2G，3G或者4G LTE网络），WiMAX或其他固定或卫星网络。同样，对于M2M的局域网络，它依赖于诸如Wi-Fi，ZigBee或电力线通信（PLC）之类的短距离通信技术的可用性。 ETSI分别在2012年和2013年发布了其第一和第二版的M2M标准。该核心规范的套件是描述服务要求，功能架构和通信接口（图3中的中心列）的内容。
图3、ETSI M2M标准规范
ETSI智能卡平台技术委员会（TC-SCP：Smart Card Platform Technical Committee）开展的活动与M2M通信也非常相关。举个例子，嵌入式和可远程编程的用户识别模块（SIM）的可用性是该委员会所属的课题（参见：http://www.etsi.org/index.php/technologies-clusters/technologies/smart-cards），这种SIM卡技术将有助于成功部署M2M网络。对于3GPP而言，与ETSI-SCP与GSMA（全球移动通信协议系统）的智能卡应用组（SCAG：Smart Card Application Group）的技术开发相关相对应的是3GPP核心网络和终端工作组6（Core Network and Terminals working group 6 ：CT6，智能卡的应用课题）。
第三代合作伙伴计划（3GPP）负责全球移动通信系统（GSM），通用移动电信系统（UMTS）及其长期演进（LTE）以及互联网协议多媒体子系统（IMS）规范的开发和维护。因此，3GPP是关于在蜂窝（广域）网络上传送M2M通信或在3GPP术语中涉及机器型通信（MTC）的关键标准化机构。与ETSI不同，3GPP处理特定的系统和协议。在诸如无线接入网络的技术规范组（TSG-RAN：Technical Specification Groups for Radio Access Network ）或者服务和系统方面的技术规范组（TSG-SA：Technical Specification Groups for Service and Systems Aspects）之下的大量工作组（WG）对LTE的LTE 网络相关优化工作做出了非常积极的贡献。优先级较高的课题和活动在第11版的“机型通信系统改进”（SIMTC：System Improvements for Machine-Type Communication）等工作项目中进行了讨论，并最终被标准化。
电气和电子工程师协会（IEEE）已经为宽带无线接入系统（即IEEE 802.16）的空中接口引入了几项增强功能，以便更有效地支持M2M应用。为此，IEEE 802.16机器对机器（M2M）任务组开发了两项修订（IEEE 802.16p和802.16.1b）标准。互补地，IEEE 802.15无线个人区域网络工作组（IEEE 802.15 Working Group for Wireless Personal Area Networks）为由例如个人数字助理（PDA），蜂窝电话以及通常的移动和计算设备组成的短距离无线网络开发标准。特别是，第4任务组（Task Group 4 ）调查了低数据速率解决方案，包括实现具有很多年的电池寿命以及非常低的复杂性。 IEEE 802.15.4的e，g和k修订版本特别与M2M通信相关，并且在2014年已经发布。IEEE 802.15任务组4e（ IEEE 802.15 Task Group 4e）旨在定义对现有标准802.15.4-2006的MAC层进行修订。根据其基本图表章节的描述，本次修正的目的是“增强和增加802.15.4-2006 MAC的功能，以更好地支持工业市场，并允许与中国WPAN内提出的修改兼容。”IEEE 802.15的作用智能公用事业网络（Smart Utility Networks ：SUN）任务组4g（Task Group 4g ）是为802.15.4创建一个PHY层修订，以提供一个全球标准，促进非常大规模的过程控制应用，例如能够支持大型的，地理位置上不同的网络 - 具有最小的基础设施和潜在的数百万固定终点。最后但并非最不重要的是，IEEE 802.15.4k修正案涉及到对关键基础设施监控等应用。
在国际电信联盟 - 电信标准化部门（ITU-T）中，M2M服务层的焦点小组（Focus Group on the M2M service layer）于2012年成立，于2013年终止，负责研究通用M2M业务层的要求和规格（包括架构，协议和API等方面的内容）。该小组的策略是尽可能重用其他标准制定组织（SDO：standards development organizations ）已经指定的内容。然而，这样的服务层旨在支持不同的应用领域，例如电子保健，智能电网和工业自动化;该小组的重点是电子医疗保健（eHealth）（例如，远程患者监测和环境辅助生活）。
根据其基本章程，电信行业协会（TIA：Telecommunications Industry Association）的TR-50智能设备通信工程委员会（TR-50 Smart Device Communications Engineering Committee）负责开发M2M系统与智能设备，应用或者网络之间事件和信息通信的接口标准（参见：http://www.tiaonline.org/standards/committees/committee.cfm?comm=tr-50）。在这种情况下，TR-50正在开发一种智能设备通信框架，它通过适当的应用程序编程接口（API）与底层的传输和接入网络（有线和无线）以及垂直应用领域无关。优化了的IEEE 802.15.6TM-2012标准，为TIA围绕体域网络的TR-50委员会提供服务。 TR-50还促进协作，并与其他SDO进行协调。例如，它支持（并主持）全球标准协作（GSC： Global Standards Collaboration）的机器到机器标准化工作组（MSTF： machine-to-machine standardization task force）的工作。此外，TIA也是oneM2M 计划（参见：http://www.onem2m.org/）的创始成员。
最后，互联网工程任务组（IETF：Internet Engineering Task Force ）内的一些工作组进行的（正在进行的或者过去的进行）工作也与M2M系统相关。大多数情况下，它涉及所谓的毛细管网络（capillary networks）的网络环境，也就是超越了ETSI架构中的M2M网关。这包括但不限于ROLL（Routing over Low-Power and Lossy networks：低功耗路由和有损网络），CoRE（约束的REstful环境：Constrained REstful Environments），MEXT（IPv6的移动性扩展：Mobility EXTensions for IPv6），6LoWPAN（IPv6 over Low-Power WPAN）和6TSCH（ IPV6 over IEEE 802.1.5.4e时间时隙化跳频：IPV6 over IEEE 802.1.5.4e Time Slotted Channel Hopping）工作组。
工业协会和特殊利益集团（SIG： Industrial associations and special interest groups）上述SDO开展的活动得到了很多行业协会和SIG（通常被纳入到上述标准化机构中）的努力的补充。由于工业协会的数量相当高，我们将专注于一个特别相关的子集。
全球移动通信协会（GSMA：Global System for Mobile Communications Association，参见http://www.gsma.com/）收集了全球约800家移动运营商以及更广泛的移动生态系统（例如手机制造商，软件公司，媒体和娱乐）中的200多家公司。在GSMA中，智能卡应用组（SCAG：Smart Card Application Group）开展的工作旨在促进智能卡的应用和识别移动运营商的需求，并且有助于功能/质量增强（外形尺寸，嵌入式版本，空中重新编程等），这些对于M2M领域的玩家而言都是非常重要的。
对于无重量SIG（ Weightless SIG，参见：http://www.weightless.org/），它促进蜂窝M2M通信开放标准的采用。迄今为止，已有超过1500个组织加入到了Weightless SIG中。其规范Weightless Specification 1.0是专为白空间频谱（white space spectrum：TV频段，UHF）中的M2M网络的操作而量身定制的。一些突出的特点和设计要求包括优化低成本硬件，扩展覆盖范围（达到例如家庭地下室或远程地区的计量设备），超低功耗操作，以增强网络可用时间，以及安全有保证的消息传递。
最后，电信行业解决方案联盟（ATIS：Telecommunications Industry Solutions ）于2012年7月推出了其M2M委员会，该M2M委员会旨在通过网络功能和针对应用层和传输层的接口要求来定义通用服务层的要素。 ATIS是oneM2M联盟的创始成员之一。
全球工业M2M举措为了鼓励全球协调，避免SDO之间的活动重复，我们最近目睹了超SDO和超SIG计划的出现。这包括例如在ETSI，TIA，ATIS，CCSA，TTA，ARIB和TTC等作为创始成员于2012年7月成立的oneM2M合作项目（参见：http://www.onem2m.org/）。除了其他一些特性以外，oneM2M还有以下几个特点，包括：（i）定义一个可以独立看待端对端服务的公共服务层; （ii）开放/标准接口，API和协议的设计;和（iii）促进互操作性，包括测试和一致性规范。
同样，全球标准协作组织（GSC）的机器对机器标准化工作组（MSTF）的目标是以国际电信联盟为中心的一组重要的SDO，其目的是“通过与广泛的领域参与者接触并公开分享相关M2M信息来促进M2M标准化领域的全球协调和统一”。
表1、M2M通信标准化组织的主要参与者
在表1中，我们总结了致力于M2M通信标准化组织的主要参与者（标准化机构，协会和SIG）以及组织中的具体工作组。
M2M的国际创新项目在这里，我们概述了M2M领域的几个研究和创新项目。鉴于这些项目的范围和规模各不相同，这里列出的项目的工作主要由欧盟委员会（EC）提供的。
EXALTED项目（2010年至2013年推出LTE设备）成为这一领域的旗舰项目之一。该项目由EC的Seventh框架计划（FP7）的支持下成立的，成员来自制造商（Sierra Wireless，Ericsson，Alcatel-Lucent和Gemalto）和移动网络运营商（例如，沃达丰）方面。其主要目标是为M2M应用开发低成本，频谱有效和节能的无线电接入技术，即所谓的LTE-M的叠层覆盖，适用于高容量LTE网络内的共存。特别注意可扩展性问题（例如，避免随机接入过程中的拥塞）和成本文图，以确保LTE M2M模块的可承受性。 EXALTED合作伙伴对3GPP，ETSI和GSMA协会等标准化机构和SIG进行了非常积极的参与。
欧盟的EXALTED项目
相反，5GNOW（异步信号的第5代非正交波形）和LOLA（实现无线通信中的LOw-LAtency）项目的范围远远超过了EXALTED。然而，在课题方面，它们相互补充。 5GNOW，一方面调查了确保LTE（-A）网络中严格同步所需的庞大物理层过程的替代方案（参见：http://www.5gnow.eu）。这对于通常将小数据有效载荷与大量准同时随机访问组合的机器型通信特别相关。另一方面，LOLA [项目则侧重于物理层和MAC层技术（参见：http://www.ict-lola.eu/），旨在实现蜂窝（LTE和LTE-A）和无线网状网络中的低延迟传输。该项目涉及两个主要场景：移动环境中的M2M应用（附有传感器，例如火车或者汽车）以及游戏服务。
5GNOW
BETaaS
BETaaS
LOLA项目研究各种场景下的时延要求
表2、远程控制告警的时延要求
在不同的主题下，BETaaS（Building the Environment for the Things as a Service：构建物联网的环境）和VITRO（Virtualised distributed plaTfoRms of smart Objects：智能对象的虚拟分布式平台（plaTfoRms））项目涉及网络虚拟化和服务平台方面的问题。更具体地说，BETaaS建议构建一个平台（参见：http://www.betaas.eu/），运行M2M应用程序，其服务位于由例如智能手机和家庭路由器组成的本地（与远程）云网关之间。特别注意可扩展性，安全性和可靠性问题。标准化对主要网络架构（即ETSI M2M和IoT-A）之间的互操作性至关重要。对于VITRO项目（参见：http://www.vitro-fp7.eu/），这里的重点是传感器网络的虚拟化机制。最近的目标是通过为其提供均匀的抽象外观来促进异构大型对象和设备网络之间的融合。
对于由国家科学基金会资助的项目，“协同：弹性无线传感器执行器网络（Synergy: Resilient Wireless Sensor-Actuator Networks）”（参见（https://www.nsf.gov/awardsearch/showAward?AWD_ID=1239222&HistoricalAwards=false））特别研究了如何通过量化和事件触发反馈来降低实时控制系统的比特率即数据速率。研究在由多个无人驾驶地面车辆组成的多轨测试床中得到验证，其中M2M通信硬件/软件与多机器人控制架构之间是无缝集成。
（完）
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