机器对机器（M2M）范式是物联网（IoT）的主要推动者，它在众多智能设备之间提供了无处不在且持续不断的连接。无线通信的使用使M2M通信变得更加容易，并使其能够用于更多应用。本文探讨了新兴的5G系统将如何推动M2M的发展。
什么是M2M？
M2M包括相互连接的基础架构和系统，这些基础架构和系统使合规设备可以使用集中式系统进行控制和监视，而无需人工干预。系统的自动操作无需人工干预，可以更轻松，更便宜地进行管理，并提供了新的可能性。
M2M网络是自组织的，并允许通过异构的有线或无线通信网络无缝连接自主设备。大多数M2M设备可在现场部署嵌入式传感器，并使用各种通信系统，例如RFID，Wi-Fi，ZigBee，WiMAX，无线LAN，蜂窝网络等。
M2M应用程序包括远程监控，制造，远程医疗，家庭自动化，智能城市，工业，汽车，交通控制，物流和供应链管理，安全，机器人等。
随着大量应用的发展，使用M2M的连接设备的增长有望迅速扩大。
M2M增长预测
在全球范围内，到2023年，M2M预计将占连接设备的一半。最近几个月，人们对M2M应用的增长做出了许多预测。
思科预测：“到2023年，M2M家庭应用将占主要份额，达到48％，并且在预测期内（2018-2023年），互联汽车应用的复合年增长率将最快达到30％。”
根据研究和市场报告：“在预测期内（2020-2025年），机器对机器（M2M）服务市场预计将以28.61％的复合年增长率增长。”
思科的另一份报告指出：“机器对机器（M2M）连接的份额将从2018年的33％增长到2023年的50％。到2023年将有147亿个M2M连接。”
M2M通信要求
M2M通信要求在大量智能设备（例如传感器和执行器）之间进行自主通信，这些智能设备使用各种应用程序同时发送小数据包。此通信在人与人之间的移动通信中有所不同，并且在数据包大小，流量密度和服务质量方面需要不同的基础结构。
M2M通信的关键要求是：
1、低延迟
2、超低功耗
3、可扩展性以处理大量设备
4、长期可靠性
5、增强现实和自动驾驶等特定应用的高速和带宽
6、某些应用程序的数据量小
随着预计的M2M设备大量增长，网络将需要可扩展的解决方案，以支持数量不断增长的具有不同特性和要求的M2M设备。
为了实现M2M服务和网络之间的互操作性，欧洲电信标准协会（ETSI）在ETSI技术标准（TS）690中定义了M2M系统架构，在TS 689中定义了M2M服务要求。有了已发布的标准，M2M的增长已呈现出另一个维度，这是由于行业采用M2M而不是为专有技术/系统带来负担。
5G功能与M2M相得益彰
传统上，根据使用情况，M2M通信使用了广泛的通信系统。蜂窝系统仅在某些环境中使用。
即使在基于4G的服务中，将蜂窝网络用于大规模M2M基础设施在延迟和速度方面也面临障碍。随着更多设备添加到网络，延迟问题变得更加明显。
5G技术具有广泛的应用范围，低延迟，更高的速度和较大的带宽，为M2M通信需求提供了有价值的解决方案。例如，自动驾驶汽车将使用5G技术以低延迟和高可靠性进行通信。5G系统可以提供网络技术以实现无处不在的连接性和有保证的QoS。
业界已经意识到5G技术在M2M通信中的潜力，并且正在塑造支持5G的基础系统。开放移动联盟（OMA）协议LwM2M是朝这个方向迈出的一步。LwM2M专为考虑到蜂窝技术（例如LTE-M和NB IoT）的低数据，低功耗和受限资源设备而设计。
欧盟名为二十二十信息协会（METIS）的移动和无线通信使能器的项目开发了以用户为中心的5G系统概念，以提供三种通用服务：极限移动宽带（xMBB），超可靠的机器类型通信（uMTC） ）和大型MTC（mMTC）。
xMBB服务可为增强现实或远程状态等应用程序提供高数据速率。系统的可靠性随着数据速率的提高而提高。
mMTC服务可满足大量具有低数据速率的成本和能耗约束的设备，例如监视系统或人体局域网。
uMTC迎合了需要超可靠且对时间要求严格的服务的系统，例如车对车/基础设施通信或工业控制系统，在这些系统中，低数据速率，低延迟，少量的高可靠性设备是关键问题。
5G使用一种称为网络切片的技术来提供广泛的服务，例如METIS项目提出的服务。网络切片允许在共享的物理基础架构上构建多个逻辑网络。每个逻辑网络都可以满足特定的业务需求，并可以进行高效，经济的网络管理。
使用诸如软件定义网络（SDN）之类的技术进行网络切片对用户是透明的，并使移动运营商可以运行独立的端对端逻辑网络来满足客户的特定要求。
通过网络切片，5G将为METIS项目提出的所有三个应用程序提供服务。因此，使用5G时，可以使用一种通信技术来配置M2M系统，而不是针对每种类型的系统或应用程序使用不同的通信技术。
国际电信联盟（ITU）在其ITU-R M.2083建议书中指出，预计2020年及以后最大程度地使用5G将用于增强型移动宽带，超可靠和低延迟通信，以及大量M2M通信。
为彼此而生？
随着M2M通信限制的消除，5G技术必将推动M2M的增长。因此，M2M网络及其大规模部署将为5G运营商提供新的机会。
5G应用程序和服务所提供的速度，可靠性，可扩展性和灵活性将是M2M技术的关键推动力，并有助于其在所有领域中传播。迫在眉睫，这两种技术将相互补充以扩展M2M服务，并为5G应用程序和移动服务提供商提供新的商机。
