What You Need to Know about Machine-to-Machine Communication

Wszyscy prawdopodobnie słyszeliśmy lub widzieliśmy skrót 'M2M'. Instynktownie wiemy, że ma on związek z maszynami i IT. Ale co to tak naprawdę znaczy i do czego służy?

Poniżej przedstawiamy kompleksowy przewodnik po świecie komunikacji M2M i jak technologia M2M jest dziś wykorzystywana.

Co to jest komunikacja M2M

M2M, co oznacza komunikację maszyna-maszyna, odnosi się do technologii, która łączy zdalne maszyny za pomocą Internetu. Jest ona używana szeroko do opisania technologii, która umożliwia urządzeniom sieciowym autonomiczną wymianę informacji.

Maszyny wchodzące w interakcje z maszynami? Brzmi przerażająco? Nie martw się, Skynet nie przejmuje władzy nad światem.

Jak działa M2M

Maszyny w sieci tworzą sieć M2M, która jest podobna do sieci LAN lub WAN. Dlatego też często są one określane ogólnym terminem „Internet rzeczy” lub IoT, mimo że służą wyłącznie do komunikacji między maszynami, czujnikami i kontrolerami.

Urządzenia te wysyłają zebrane informacje do innych urządzeń w sieci. Użytkownicy lub inne inteligentne jednostki sterujące mogą oceniać sieć i wydawać odpowiednie polecenia podłączonym do niej urządzeniom.

Technologia M2M opiera się na sterowanej programowo komunikacji między maszynami i urządzeniami. Specjalne aplikacje tłumaczą informacje na dane istotne dla użytkownika końcowego.

Dane te są analizowane i monitorowane zgodnie ze specyfikacją urządzenia. Niektóre dane mogą wywoływać zautomatyzowane działania, podczas gdy działania ręczne mogą być wywoływane przez maszyny i użytkowników z dowolnego miejsca, ze względu na zdalny charakter ich komunikacji.

Komponenty systemu M2M

Główne komponenty systemu M2M obejmują:

• Sensory (np. Czujnik RFID)
• Sieć bezprzewodowa lub łącze komunikacji komórkowej
• Komputer podłączony do Internetu
• Oprogramowanie systemowe do przetwarzania danych

Inżynierowie umieszczają czujniki w strategicznych miejscach, gdzie mogą rejestrować i wysyłać dane w czasie rzeczywistym do sieci bezprzewodowej, która jest podłączona do Internetu. Za pomocą specjalistycznego oprogramowania mogą monitorować cały proces, analizując napływające dane.

Typy połączeń M2M

Komunikacja między maszynami obejmuje:

• Połączenie szeregowe,
• Połączenie linii zasilającej (PLC)
• Połączenia bezprzewodowe w przemysłowym internecie rzeczy (IIoT)

Biznesy polegają na komunikacji M2M, aby usprawnić procesy biznesowe, efektywnie monitorować zasoby firmy i generować nowe korzyści.

Dlaczego potrzebujemy M2M i gdzie możemy z niego korzystać

Przykład: wyobraź sobie, że prowadzisz firmę, która przygotowuje mrożonki i dostarcza je do sklepów spożywczych. Tradycyjnie śledziłbyś, jak szybko ciężarówki docierają do każdego sklepu przez telefon lub, co gorsza, śledząc papierową ścieżkę podpisów kierowcy.

A co jeśli zamiast tego mógłbyś osiągnąć to wszystko i jeszcze więcej, polegając po prostu na komunikacji M2M? Prosty zestaw czujników mógłby wysyłać alerty o miejscu pobytu Twojej floty, gdy ciężarówce brakuje paliwa, a nawet gdy wymaga naprawy. Co więcej, może on automatycznie poprosić o wizytę u mechanika. Czujniki mogą monitorować temperaturę w ciężarówkach-chłodniach, a jeśli jest ona zbyt wysoka, zaprogramowane urządzenia M2M mogą ją obniżyć, aby żywność pozostała zamrożona.

Powyższe nie odnosi się do żadnej hipotetycznej przyszłości. To dzieje się tu i teraz. Pytanie, które powinieneś sobie zadać, brzmi: gdzie jeszcze możemy wykorzystać technologię komunikacji M2M? Poza dostarczaniem mrożonego jedzenia na czas. No cóż, okazuje się, że prawie wszędzie.

Telemetria

Najpopularniejszym rodzajem komunikacji M2M, jaki znamy, jest telemetria. Praktyka ta stosowana jest od przełomu XIX i XX wieku do przesyłania danych operacyjnych z podłączonych urządzeń. Początkowo za pomocą linii telefonicznych, a później fal radiowych, przesyłano pomiary z urządzeń monitorujących znajdujących się w odległych lokalizacjach.

Telemetria znalazła szerokie zastosowanie w branży ubezpieczeniowej. Urządzenia typu wearable z czujnikami oraz urządzenia inteligentne służą do przekazywania danych do firm ubezpieczeniowych, które przyjmują elastyczne składki uzależnione od zużycia. Smart IT miało szczęście przyczynić się do rozwoju tej praktyki, wdrażając telemetrię pojazdów dla firmy ubezpieczeniowej Zaman Broker.

Internet i ulepszone standardy technologii bezprzewodowych rozszerzyły rolę telemetrii z czystej nauki, inżynierii i produkcji do codziennego użytku w produktach takich jak domowe urządzenia grzewcze, liczniki elektryczne i urządzenia podłączone do Internetu. Produkty zbudowane z wykorzystaniem możliwości komunikacji M2M są często nazywane „inteligentnymi”.

Mądry dom

Internet rzeczy i technologia M2M są ściśle związane z koncepcją „inteligentnego domu”. Termin ten odnosi się do kontroli i automatyzacji oświetlenia, ogrzewania (inteligentne termostaty), wentylacji i klimatyzacji, bezpieczeństwa, a także urządzeń domowych (pralki, suszarki, piekarniki, lodówki i zamrażarki), w których zdalny monitoring i kontrola są realizowane za pomocą technologii M2M.

Producenci tacy jak LG i Samsung już opracowują inteligentne urządzenia domowe, aby pomóc konsumentom poprawić jakość życia. Na przykład, pralki z wbudowaną funkcją M2M powiadamiają o zakończeniu cyklu prania. Inteligentne lodówki zamawiają wyczerpujące się produkty spożywcze z marketów.

Technologia M2M jest szczególnie przydatna dla osób posiadających małe dzieci lub starszych krewnych, ponieważ system inteligentnego domu powiadamia użytkowników w przypadku jakiegokolwiek zagrożenia.

Healthcare IoT

Healthcare jest kolejną znaczącą domeną, w której stosowana jest technologia M2M. IoT w opiece zdrowotnej występuje w wielu formach, w tym e-zdrowia, m-zdrowia, telemedycyny i życia wspomaganego. Pacjenci z niezagrażającymi życiu schorzeniami mogą być wyposażeni w czujniki monitorujące ciśnienie krwi lub poziom cukru we krwi. Dodatkowe podłączone urządzenia mogą śledzić ruch danej osoby, wykrywać jej złe samopoczucie i ostrzegać pracownika służby zdrowia o jej stanie.

Pacjentów można wysłać do domu i obserwować zdalnie przez personel medyczny, który może interpretować dane. Szpitale zyskują w ten sposób na zwolnionych łóżkach szpitalnych, a lekarze mogą poświęcić czas na bardziej pilne przypadki.

Handel detaliczny M2M

Handel detaliczny jest doskonałym polem dla rozwoju technologii M2M, gdzie jest ona wykorzystywana do umieszczania i wymiany produktów w sklepie, kiosków i oznakowania cyfrowego, zarządzania automatami sprzedającymi, parkometrów i bezprzewodowych systemów płatności.

Produkcja

Istnieje wiele powodów, dla których inteligentna produkcja jest dobrym pomysłem. Cyfrowe systemy sterowania, zarządzanie zasobami i inteligentne czujniki mogą zmaksymalizować wydajność operacyjną, bezpieczeństwo i niezawodność, podczas gdy integracja z systemami inteligentnych budynków i inteligentnych sieci może zoptymalizować zużycie energii i zmniejszyć ślad węglowy.

Narzędzia M2M pozwalają właścicielom firm otrzymywać powiadomienia na swoich smartfonach, gdy ważny element wyposażenia wymaga naprawy, dzięki czemu mogą oni zająć się problemami tak szybko, jak się pojawią. Wyrafinowane sieci czujników podłączonych do Internetu pozwalają nawet na automatyczne zamawianie części zamiennych.

Przemysł produkcyjny polega zatem na technologii, aby zapewnić właściwe zarządzanie kosztami i wydajną realizację procesów. Oczywiście, im bardziej inteligentny proces produkcyjny, tym szybciej może on reagować na zmieniające się potrzeby klientów.

M2M-enabled automation

W nowej erze efektywności energetycznej, automatyzacja szybko stanie się normą. W miarę jak firmy energetyczne będą poszukiwać nowych sposobów na zautomatyzowanie procesów pomiarowych, M2M stanie się bardzo pomocne. Pomoże on automatycznie zbierać dane o zużyciu energii, co pozwoli na dokładne rozliczenie klienta. Inteligentne liczniki będą śledzić, ile energii zużywa dana firma i automatycznie alarmować o tym przedsiębiorstwo energetyczne.

M2M vs IoT

Teraz, gdy wiemy już, że technologie IoT i M2M są wykorzystywane do wymiany danych między obiektami i systemami, spróbujmy zdefiniować różnice między IoT i M2M.

Jeśli wyobrazisz sobie te dwie technologie jako diagram Eulera, zobaczysz, że podzbiór IoT będzie szerszy niż M2M.

Okazuje się, że Internet Rzeczy jest większą koncepcją, która jest ściśle związana z aplikacjami programowymi. Natomiast M2M odnosi się do rzeczywistego ekosystemu połączonych urządzeń.

M2M polega na podłączeniu urządzenia do chmury, zarządzaniu nim i wykorzystywaniu danych.

Komunikacja M2M zazwyczaj wykorzystuje dwa punkty końcowe (urządzenia) za pomocą sprzętu umożliwiającego dostęp do różnych typów sieci. Wykorzystują one te same protokoły sieciowe IP, które są zwykle używane do wymiany danych w sieci.

Machine-to-machine odnosi się do czujników i urządzeń, które mogą zbierać i wymieniać informacje.

Jeśli chodzi o Internet rzeczy, IoT odnosi się do sieci połączeń, które wykraczają poza urządzenia i obejmują inne aplikacje oraz ludzi. Obejmuje również systemy, które dalej wydobywają i przetwarzają dane zebrane w procesie komunikacji M2M.

W skrócie, M2M to termin, który odzwierciedla wymianę informacji pomiędzy urządzeniami, natomiast IoT to sieć takich połączeń, komponentów rozwiązań i innych systemów.

Różne specyfikacje

W świecie dóbr konsumpcyjnych usługi IoT są oferowane zarówno poprzez scentralizowaną, jak i rozproszoną architekturę. Z technicznego punktu widzenia M2M jest ograniczone wyłącznie do struktury scentralizowanej. Dlatego też warstwa sieciowa Internetu Rzeczy jest hierarchiczna, podczas gdy M2M jest płaska.

Jeśli chodzi o gromadzenie i wymianę danych, w komunikacji maszyna-maszyna dane trafiają do centrum danych. W przeciwieństwie do tego w IoT obserwujemy dystrybucję ruchu, gdzie część danych trafia do centrum danych, a reszta jest przechowywana na brzegu sieci.

Terminologia

Na koniec, jeśli chodzi o M2M, możesz usłyszeć słowa: maszyny, konserwacja, połączenia M2M typu punkt-punkt, połączenia M2M oparte na sprzęcie. To powinno dać Ci wskazówkę, że mówisz o ekosystemie inteligentnych urządzeń, wąskiej części Internetu Rzeczy.

Przy czym, aby odnieść się do IoT, świat będzie używał słów takich jak czujniki, systemy zintegrowane, protokoły internetowe, sieci chmurowe, wraz z Big Data i oprogramowaniem IoT.

Słowo końcowe

Jak widać, technologia machine-to-machine ma wiele zastosowań: od pomocy w dostarczeniu mrożonego groszku na czas na obiad w Święto Dziękczynienia, do utrzymania naszego zdrowia w ryzach. Technologia komunikacji maszyna-maszyna powoli, ale nieubłaganie wkrada się do codziennego życia.

Właściwie wykorzystana komunikacja maszyna-maszyna może pomóc nam na nowo wyobrazić sobie duże obszary świata w celu poprawy bezpieczeństwa, a nawet ochrony środowiska. Najważniejsze jest to, że otwiera ona wiele nowych możliwości dla firm i osób prywatnych, którym zależy na poznaniu jej licznych zastosowań i korzyści.