GB/T 32407-2015 移动通信网面向物流信息服务的M2M通信模块技术要求

　　ICS 33. 050. 01 M 32

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 32407—2015

　　移动通信网面向物流信息服务的

　　M2M 通信模块技术要求

　　TechnicalrequirementsofM2M communication module forlogistic

　　informatization servicein mobilenetwork

　　2015-12-31发布 2016-03-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 32407—2015

　　前 言

　　本标准是面向物流信息服务的 M2M业务系列标准之一 ,该系列标准的名称及结构预计如下 :

　　— 基于 M2M技术的移动通信网物流信息服务总体技术框架 ;

　　— 移动通信网面向物流信息服务的 M2M平台技术要求 ;

　　— 移动通信网面向物流信息服务的 M2M通信模块技术要求 ;

　　— 移动通信网面向物流信息服务的 M2M协议 。

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由中华人民共和国工业和信息化部提出 。

　　本标准由全国通信标准化技术委员会(SAC/TC485)归 口 。

　　本标准起草单位 : 中国电信集团公司 、中国移动通信集团公司 、中国联合网络通信集团公司 。

　　本标准主要起草人 :黄海昆 、诸谨文 、赵军辉 、刘越 、彭巍 、齐飞 。

　　移动通信网面向物流信息服务的

　　M2M 通信模块技术要求

　　1 范围

　　本标准规定了服务于物流行业的 M2M通信模块的功能要求 、接口要求和性能要求 。

　　本标准适用于服务于物流行业的 M2M通信模块 ,也可供其他物联网领域参考 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　3GPP TS05. 05 无线传输和接收(Radio Transmission and Reception)

　　3GPP TS27. 010 终端设备到用户设备(TE-UE) 多路复用器协议[Terminal Equipmentto User Equipment(TE-UE) multiplexer protocol]

　　3GPP TS51. 010-1 移动台(MS)一致性规范 第 1部分 :一致性规范[Mobile Station (MS) con- formance specification; Part1: Conformance specification]

　　3GPP2C. S0011-B cdma2000扩 频 移 动 台 的 推 荐 性 最 低 性 能 标 准(Recommended Minimum Per- formance Standards for cdma2000Spread Spectrum Mobile Stations)

　　3GPP2C. S0011-C cdma2000扩 频 移 动 台 的 推 荐 性 最 低 性 能 标 准(Recommended Minimum Per- formance Standards for cdma2000Spread Spectrum Mobile Stations)

　　3 术语、定义和缩略语

　　3. 1 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1. 1

　　M2M machine to machine/man

　　机器与机器/人之间的通信 。

　　3. 1.2

　　M2M 平台 M2M platform

　　M2M业务管理平台 。

　　3. 1.3

　　M2M 应用平台 M2M application platform

　　提供 M2M业务的应用平台 。

　　3. 1.4

　　M2M 终端 M2M terminal

　　具有基于移动网络通信能力 ,支持 M2M协议的终端设备 。

　　GB/T 32407—2015

　　3.2 缩略语

　　下列缩略语适用于本文件 。

　　4 物流 M2M 通信模块概述

　　物流 M2M通信模块是指能够被集成在物流 M2M终端内 、为终端提供移动通信网络接入能力 、支持 M2M协议并接受物流 M2M平台管理的无线通信模块 。它支持标准的 AT指令 ,提供语音 、短信和数据业务功能 , 同时集成了物流 M2M应用所常用的硬件功能接 口 ,适用于各种典型的物流信息服务 ,包括运输服务 、存储服务 、装卸服务 、包装服务 、配送服务以及流通加工服务运输 。

　　物流 M2M通信模块作为通信模块与终端的中央处理器连接 ,为终端提供无线通信功能 ,其位置如图 1所示 。 中央处理器为物流 M2M终端内执行终端应用的核心功能单元 , 主要完成对传感器或外设的信息 采 集 、处 理 , 并 控 制 物 流 M2M 通 信 模 块 与 远 程 的 服 务 器 通 信 。 物 流 M2M 通 信 模 块 为 物 流M2M终端提供通信的通道功能 ,并提供物流 M2M协议的支持能力 。传感器泛指应用于物流信息服务的各种感知器件 ,例如条码读写器 、RFID读写器 、摄像头等 。

　　图 1 物流 M2M 终端功能逻辑结构

　　5 功能要求

　　5. 1 基本功能要求

　　5. 1. 1 模块标识

　　模块应具有铭牌标识 ,包含模块名称 、模块制造商等信息 。

　　模块应支持通过 AT 指 令 向 终 端 返 回 包 括 厂 商 信 息 、产 品 名 称 、产 品 类 型 、对 应 软 件 版 本 、IMEI (MEID/ESN)等相关标识信息 。

　　5. 1.2 字符集支持

　　模块应同时 支 持 ASCII、UCS2字 符 集 , 建 议 支 持 UTF8, ISO 8859-1《8位 单 字 节 编 码 图 形 字 符集—第 1部 分 : 拉 丁 字 母 1(8-bit single-byte coded graphic character sets—Part 1: Latin alphabet No. 1)》、GB 2312《信息交换用汉字编码字符集 基本集》等字符集 ,默认字符集应为 ASCII。

　　5. 1.3 温度保护

　　模块应支持温度保护功能 ,在极限温度条件时保证模块本身不受伤害 。

　　5. 1.4 外部操作系统支持

　　模块应至少支持 在 使 用 WinCE、Linux、Android等 操 作 系 统 的 终 端 设 备 上 使 用 , 并 提 供 相 应 的驱动 。

　　5. 1.5 多路复用

　　模块应支持基于 3GPP TS27. 010的多路复用的基本模式 , 以实现终端通过一个物理串 口实现与通信模块多路虚拟通道的数据交互 。

　　5. 1.6 音频功能

　　模块应支持至少 2路模拟语音接 口 ,建议支持 1 路 PCM 音频接 口 ;并支持音频效果调节功能 ,包括侧音控制 、回声消除 、麦克风增益控制 、噪声抑制等 。

　　5.2 通信功能要求

　　5.2. 1 通信制式

　　模块应支持 GSM、TD-SCDMA、cdma2000和 WCDMA等蜂窝式移动通信标准的一种或几种 。

　　5.2.2 数据业务

　　模块应支持分组数 据 传 输 功 能 , 内 部 应 实 现 完 整 的 TCP/IP及 UDP/IP协 议 栈 , 应 实 现 PPP 协议栈 。

　　模块应同时支持 IPv4和 IPv6协议 。

　　5.2.3 短信业务

　　模块应支持 TEXT短信模式 ,可支持 PDU短信模式 。 当模块从网络接收到短信时 ,应支持向终端发出新短信通知 , 同时应支持短信存储位置选择(可选 SIM/USIM 卡或模块内存) 、短信单条读取 、存储 、发送与删除功能 。模块还应支持向终端发出短信发送是否成功的上报指示 。

　　5.2.4 语音业务

　　模块应支持语音功能 ,包括呼叫应答 、呼叫发起 、呼叫挂断 、自动应答 、被叫提示 、来电显示 、呼叫连接 、呼叫结束等 。可包含呼入呼出电话过滤 , 以及呼叫等待指示等功能 。

　　5.3 终端管理功能要求

　　5.3. 1 基本要求

　　本条规定了物流 M2M通信模块实现物流 M2M协议及对模块和终端的远程管理等功能所应满足的基本要求 。

　　物流 M2M终端通过物流 M2M通信模块与物流 M2M平台的连接方式如图 2所示 。

　　图 2 物流 M2M 通信模块与物流 M2M 平台的连接方式

　　5.3.2 终端序列号管理

　　采用物流 M2M通信模块实现物流 M2M终端时 ,物流 M2M终端序列号存储在物流 M2M通信模

　　块内 。一般情况下 ,终端序列号一经写入到物流 M2M通信模块 ,禁止终端应用随意修改 。

　　5.3.3 终端监测

　　物流 M2M通信模块应支持终端的监测 ,对异常状态进行上报 ,并且物流 M2M通信模块可接收从物流 M2M平台下发的远程控制指令 。

　　5.3.4 终端与业务平台的数据交互

　　物流 M2M通信模块应为物流 M2M终端与物流业务应用平台的数据交互提供通道 。 一方面 , 通信模块接收来自业务平台的数据并将其通过内部接口传送到终端应用进行处理 ;另一方面 ,终端应用将数据通过通信模块发送到业务平台 。

　　5.3.5 软件下载与升级

　　物流 M2M通信模块应为 M2M终端应用提供软件下载的通道 ,对于终端应用软件自身的升级需要 M2M通信模块和终端应用配合完成 。

　　5.4 SIM 卡功能要求

　　5.4. 1 SIM 卡鉴权要求

　　物流 M2M 通信模块应支持对 SIM 卡的合法性进行鉴权 , 能够阻止其他非法的 SIM 卡使用物流M2M通信模块 。

　　5.4.2 SIM 卡绑定要求

　　物流 M2M通信模块应支持对合法的 SIM 卡的绑定和解除绑定功能 。

　　物流 M2M通信模块在绑定某一 SIM卡之后 , 即拒绝其他任何 SIM卡使用本通信模块 。

　　5.4.3 SIM 卡的安全

　　SIM 卡的安全 ,包括 SIM 卡的 PIN 码管理以及模块与 SIM 卡的一一对应关系 。 物流 M2M 通信模块在核对 PIN 码时应支持对尝试次数的检查 , 当模块通过 PIN 码的安全核对以后 ,需要检查 IMSI是否和 IMEI的安全关联存在 , 当这种安全关联存在 ,则视为此模块可继续操作 ,否则需要向平台提出安全参数变更的申请 。

　　5.5 信息安全要求

　　M2M通信模块应支持 VPN ,并宜支持 CRC32/16、DES、3DES、MD5、AES等信息安全机制中的 一种或几种 。

　　6 接口要求

　　6. 1 基本接口要求

　　M2M通信模块应支持电源 、SIM卡 、UART、音频等功能接 口 。此外 , 为更好的支持 M2M 应用需求 ,建议支持 M2M应用所需的常用功能接 口 。物流 M2M通信模块对接口支持的要求如表 1所示 。

　　表 1 物流 M2M 通信模可选接口支持要求

　　6.2 电源接口(见表 2)

　　表 2

　　6.3 电源开关 (PowerOn/PowerOff)接口(见表 3)

　　表 3

　　6.4 复位 (Reset)接口(见表 4)

　　表 4

　　6.5 UART接口(见表 5)

　　表 5

　　6.6 SIM 卡接口(见表 6)

　　表 6

　　6.7 麦克风接口(见表 7)

　　表 7

　　6. 8 扩音器接口(见表 8)

　　表 8

　　6.9 GPIO接口(见表 9)

　　表 9

　　6. 10 SPI接口(见表 10)

　　表 10

　　6. 11 I2C接口(见表 11)

　　表 11

　　6. 12 键盘(见表 12)

　　表 12

　　6. 13 USB 2. 0(见表 13)

　　表 13

　　6. 14 ADC (Analogto DigitalConverter)模数转换器接口(见表 14)

　　表 14

　　6. 15 DAC (Digitalto AnalogConverter)数模转换器接口(见表 15)

　　表 15

　　6. 16 PCM (DigitalAudio Interface)数字音频接口(见表 16)

　　表 16

　　6. 17 蜂音器 (Buzzer)接口(见表 17)

　　表 17

　　6. 18 外部中断 (ExternalInterrupt)接口(见表 18)

　　表 18

　　6. 19 电源输出接口(见表 19)

　　表 19

　　7 性能要求

　　7. 1 电信特性

　　7. 1. 1 工作模式和频段(见表 20)

　　表 20

　　7. 1.2 射频性能

　　7. 1.2. 1 基本要求

　　模块的射频性能应符合 3GPP TS05. 05、3GPP2C. S0011-C等规范及国内相关规范 。

　　7. 1.2.2 发射功率

　　7. 1.2.3 接收灵敏度

　　7.2 电源供应

　　7.2. 1 电压

　　物流 M2M通信模块应依据表 21所示数据设计电源供给的电压 :

　　表 21

　　7.2.2 电流

　　电源供给应充分考虑移动通信射频高峰(Burst Emission) 的尖峰电流及电压需求 ; 尖峰电流不大于 3 A。

　　7.2.3 接地

　　模块应充分考虑接地设计 ,并且配置独立接地接 口 ;接口应满足模块在任何操作用例的接地需求 ,符合电磁兼容性规范 。

　　7.2.4 电池

　　模块应至少支持对以下类型电池的充电 :

　　a) 镍氢(Nickel-Metal Hydride)电池 ;

　　b) 锂离子(Lithium-Ion)电池 , 内置保护回路 。

　　7.3 存储空间

　　7.3. 1 闪存要求

　　物流 M2M通信模块应具有充足的闪存保证实现内嵌物流 M2M 任务的系统软件的稳定运行 , 至少提供 16M 的 Flash空间内存用于存储应用程序文件代码 ; 闪存应具备存储内嵌物流 M2M 任务所需的运行参数 、事件列表 、发送队列等所需的存储能力 。

　　7.3.2 RAM 要求

　　物流 M2M通信模块至少应提供 2M 的 RAM空间用于应用程序的执行 ,RAM 空间应保证实现内嵌物流 M2M任务的系统软件稳定运行 ,并留有一定的余量 , 以备未来 M2M 通信模块可能由于业务需要进行升级所增加的性能开销 。

　　7.4 温度特性

　　模块应满足表 22环境温度要求 :

　　表 22

　　模块在 Class A 的操作环境下应满足 3GPP TS51. 010-1、3GPP2C. S0011-B等标准的性能要求 。

　　7.5 可靠性特性

　　模块应能够抵抗随机震动 、冲击 、温度冲击 、交变湿热 、盐雾 , 能够满足低温工作 、高温工作 、低温存储 、高温存储等要求 , 同时满足相关工业级标准 。