Maszyna-maszyna

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Maszyna–maszyna (M2M) – bezpośrednia komunikacja elektroniczna pomiędzy urządzeniami przy użyciu dowolnego kanału komunikacyjnego, w tym przewodowego i bezprzewodowego[1].

Koncepcja działania[edytuj | edytuj kod]

Komunikacja maszyna-maszyna jest wykorzystywana do przekazywania informacji pomiędzy urządzeniami przemysłowymi, wyposażonymi w czujniki lub mierniki rejestrujące wartości parametrów takich jak temperatura, poziom zapasów, itp. dla oprogramowania aplikacyjnego, które na ich podstawie dostosowuje przebieg procesu przemysłowego lub składa zamówienia na uzupełnienie zapasów[1]. Taka komunikacja była pierwotnie realizowana poprzez zdalną sieć maszyn przekazującą informacje do centralnego koncentratora w celu analizy podłączonego do komputera z aplikacją. Nowsza komunikacja między maszynami zmieniła się w system sieci, który przesyła dane do urządzeń osobistych[2].

Historia[edytuj | edytuj kod]

Od początku XX wieku[edytuj | edytuj kod]

Od początku XX wieku maszyny do wymiany informacji używały komunikacji przewodowej z sygnalizacją elektryczną. Uprawnienie komunikacji M2M nastąpiło od czasu pojawienia się automatyzacji oraz sieci komputerowych, a następnie po uruchomieniu telefonii komórkowej[3]. Komunikacja M2M została wykorzystana w takich aplikacjach jak telemetria, przemysł, automatyka i SCADA.

Do czasów inteligentnego licznika[edytuj | edytuj kod]

M2M łączące urządzenie telefoniczne z komputerem, zostało po raz pierwszy opracowane przez Theodore'a Paraskevakosa podczas pracy nad jego systemem identyfikacji dzwoniącego (CallerID) w 1968, a później opatentowane w Stanach Zjednoczonych w 1973. System ten, różniący się od wskaźnika wywołań panelu z lat dwudziestych i automatycznego numeru identyfikacji z lat czterdziestych XX wieku, który przekazywał numery telefonów do maszyn, był poprzednikiem obecnego identyfikatorem dzwoniącego wyświetlanego w telefonie. Podczas pracy dla Boeinga opracował zdalny czujnikowy system monitorowania (AMR).

Komunikacja komórkowa M2M[edytuj | edytuj kod]

Podczas gdy telefonia komórkowa staje się coraz bardziej powszechna, wiele maszyn nadal korzystało z linii stacjonarnych (POTS, DSL, kablowe) do łączenia się z siecią IP. Branża komunikacji komórkowej M2M pojawiła się w 1995, kiedy Siemens utworzył dział modułów telefonów komórkowych, w celu opracowania i uruchomienia modułu danych GSM o nazwie M1[4] opartego na telefonie komórkowym Siemens S6 do zastosowań przemysłowych M2M, umożliwiając maszynom komunikować się przez sieci bezprzewodowe. W październiku 2000 dział modułów utworzył oddzielną jednostkę biznesową o nazwie „Wireless Modules”, która w czerwcu 2008 stała się samodzielną firmą o nazwie Cinterion Wireless Modules. Pierwszy moduł M1 został użyty do terminali obsługi punktu sprzedaży (POS), w telematyce pojazdów, zdalnym monitorowaniu oraz aplikacjach śledzenia.

Rozwój techniki M2M[edytuj | edytuj kod]

Technika maszyna-maszyna została po raz pierwszy wykorzystana przez pierwszych wykonawców, takich jak GM i Hughes Electronics Corporation, którzy zdali sobie sprawę z korzyści i przyszłego potencjału tej techniki. Od 1997 technika bezprzewodowa M2M stała się bardziej rozpowszechniona i wyrafinowana, ponieważ zostały opracowane i wprowadzone wzmocnione moduły na potrzeby różnych rynków pionowych, takich jak telematyka samochodowa.

Moduły danych maszyna-maszyna XXI wieku mają nowsze funkcje i możliwości, takie jak wbudowana technika globalnego pozycjonowania (GPS), elastyczny montaż powierzchniowy macierzy sieci naziemnej, wbudowane zoptymalizowane pod kątem maszyn karty inteligentne, takie jak karty SIM telefonu, znane jako moduły identyfikacyjne maszyna-maszyna (MIM)z wbudowaną Javą i stały się ważne jako rozwiązania techniczne wspomagające przyspieszenie rozwoju Internetu rzeczy (IoT). Innym przykładem wczesnego użycia komunikacji M2M jest system komunikacji OnStar[5].

Komponenty sprzętowe sieci maszyna-maszyna są produkowane przez kilka kluczowych firm. W 1998 Quake Global rozpoczął projektowanie i produkcję maszyn do obróbki modemów satelitarnych i naziemnych. Początkowo polegając w dużym stopniu na sieci Orbcomm w zakresie usług łączności satelitarnej, Quake Global rozszerzył swoją ofertę produktów telekomunikacyjnych, angażując zarówno sieci satelitarne, jak i naziemne, co dało Quake Global przewagę w oferowaniu produktów neutralnych dla sieci[6].

Od 2000 roku[edytuj | edytuj kod]

W 2004 Digi International[7] rozpoczął produkcję bezprzewodowych bramek i routerów. Wkrótce potem w 2006 Digi kupił Max Stream, producenta radiotelefonów XBee. Te komponenty sprzętowe umożliwiały użytkownikom łączenie maszyn bez względu na to, jak odległe były ich lokalizacje. Od tego czasu Digi współpracuje z kilkoma firmami, aby podłączyć setki tysięcy urządzeń na całym świecie.

W 2004 Christopher Lowery[8], brytyjski przedsiębiorca telekomunikacyjny, założył Wyless Group, jednego z pierwszych operatorów wirtualnych sieci mobilnych (MVNO) w obszarze M2M. Działalność rozpoczęła się w Wielkiej Brytanii, a firma Lowery opublikowała kilka patentów wprowadzających nowe funkcje w zakresie ochrony i zarządzania danymi, w tym stałe adresowanie IP w połączeniu z łącznością zarządzaną przez platformę przez VPN.

W 2006 firma Machine-to-Machine Intelligence (M2Mi) Corp rozpoczęła współpracę z NASA w celu opracowania zautomatyzowanej inteligencji typu M2M. Zautomatyzowana inteligencja maszyna-maszyna umożliwia szeroką gamę mechanizmów, w tym przewodowe lub bezprzewodowe narzędzia, czujniki, urządzenia, serwery, roboty, statki kosmiczne i systemy sieci, do wydajnej komunikacji i wymiany informacji[9].

W 2009 wprowadzono zarządzanie w czasie rzeczywistym usługami sieciowymi GSM i CDMA dla aplikacji maszyna-maszyna wraz z uruchomieniem platformy PRiSMPro™ dla operatora sieci KORE Telematics. Platforma skupiła się na zarządzaniu wieloma sieciami dla poprawy wydajności i oszczędności kosztów obsługi komunikacji M2M[10].

Również w 2009 Grupa Wyless wprowadziła PORTHOS™, platformę otwartego zarządzania danymi, obsługującą wielu operatorów, wiele aplikacji i niezależną od urządzeń. W 2009 norweski operator Telenor zakończył dziesięć lat badań nad M2M, ustanawiając dwa podmioty obsługujące usługi i łączność. W Szwecji Telenor Connexion był obecny na europejskim rynku usług na takich jak logistyka, zarządzanie flotą, bezpieczeństwo samochodów, opieka zdrowotna i inteligentne pomiary zużycia energii elektrycznej. Telenor Objects pełnił podobną rolę w zapewnianiu łączności między urządzeniami w całej Europie. W Wielkiej Brytanii Business MVNO Abica rozpoczął testy z aplikacjami telezdrowia i teleopieki, które wymagały bezpiecznego przesyłania danych przez prywatny APN i łączność HSPA+4G LTE ze statycznym adresem IP[11].

Od 2010 roku[edytuj | edytuj kod]

Na początku 2010 w USA AT&T, KPN, Rogers, Telcel oraz America Movil i Jasper Technologies, Inc. rozpoczęły współpracę nad stworzeniem witryny M2M, która będzie służyć jako centrum dla programistów zajmujących komunikacją elektroniczną maszyna-maszyna[12].W czerwcu 2010 operator telefonii komórkowej Tyntec ogłosił dostępność swoich wysoce niezawodnych usług SMS do zastosowań M2M.

W styczniu 2011 Aeris Communications, Inc. ogłosiła, że dostarcza usługi telematyczne M2M dla Hyundai Motor Corporation[13]. Takie partnerstwa ułatwiają, przyspieszają i obniżają koszty korzystania z maszyn w firmach. W marcu 2011, dostawca usług sieciowych M2M, KORE Wireless razem z Vodafone Group i Iridium Communications Inc., udostępnił usługi sieciowe KORE Global Connect za pośrednictwem sieci komórkowej i satelitarnej w ponad 180 krajach, z jednym punktem rozliczeniowym, wsparcia, logistyki i zarządzania relacjami. Później w tym samym roku KORE przejął Mach Communications Pty Ltd. z siedzibą w Australii w odpowiedzi na zwiększony popyt na M2M na rynkach Azji i Pacyfiku[14][15]. W kwietniu 2011 Ericsson przejął platformę maszyna-maszyna firmy Telenor Connexion, starając się uzyskać więcej technologii i know-how w rozwijającym się sektorze[16][17].

W kwietniu 2013 została utworzona grupa ds. Standardów OASIS MQTT, której celem jest praca nad prostym, niezawodnym protokołem przesyłania komunikatów publikowania oraz subskrypcji, odpowiednim do komunikacji w relacjach M2M oraz IoT[26]. Grupie standardów przewodniczy IBM i StormMQ, a Machine-to-Machine Intelligence (M2Mi) Corp jest sekretarzem[18].

W maju 2013 dostawcy usług sieciowych M2M: KORE Telematics, Oracle, Deutsche Telekom, Digi International, Orbcomm i Telit utworzyli Międzynarodową Radę Machine to Machine(IMC). Pierwsza organizacja handlowa obsługująca cały ekosystem maszyna-maszyna, IMC ma na celu uczynienie komunikacji M2M wszechobecną, pomagając firmom w instalowaniu i zarządzaniu komunikacją między maszynami[19].

W maju 2014 Komitet MQTT i NIST opublikował notę Cybersecurity Framework, zawierającą wytyczne dla organizacji, które chcą wdrożyć MQTT w sposób zgodny z opisem NIST dla poprawy cyberbezpieczeństwa infrastruktury krytycznej.

Analizy rynku M2M[edytuj | edytuj kod]

Według niezależnej firmy analitycznej Berg Insight, liczba połączeń w sieci komórkowej na całym świecie wykorzystywanych do komunikacji między maszynami w 2008 wyniosła 47,7 mln, a firma prognozowała, że liczba połączeń między maszynami wzrośnie do 187 mln do 2014[20].

Badanie przeprowadzone przez grupę E-Plus pokazuje, że w 2010 na rynku niemieckim będzie znajdować się 2,3 miliona kart inteligentnych typu maszyna-maszyna. Według badania w 2013 roku liczba ta wzrośnie do ponad 5 milionów kart inteligentnych. Głównym motorem wzrostu jest „śledzenie i namierzanie”, przy oczekiwanej średniej stopie wzrostu wynoszącej 30%. Najszybciej rozwijającym się segmentem M2M w Niemczech, ze średnim rocznym wzrostem na poziomie 47%, będzie segment elektroniki użytkowej[21].

W 2017 oszacowano wzrost rynku M2M z 19,31 mld USD w 2016 do 27,62 mld USD w 2023, kiedy to liczba połączeń M2M wyniesie 3 mld. Głównymi przyczynami wzrostu będzie wzrost dostępności internetu na nowych rynkach oraz przejście w telefonii z 3G na 4G[22].

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. a b Rozwiązania M2M – rewolucyjne systemy zdalnej obsługi i kontroli.
  2. Machine-to-Machine (M2M) Communications, „MobileIN”.
  3. Packet Telemetry Service, National Aeronautics and Space Administration, 1996.
  4. Siemens offers tailored solutions for machine-to-machine communication, Johannesburg: ITWeb Bus, 2005.
  5. The Rise of the Machine-to-Machine Sector, „IT Business Edge” [dostęp 2020-08-14] [zarchiwizowane z adresu 2013-11-03].
  6. Quake Global – San Diego, CA, Inc.com [dostęp 2013-08-19].
  7. Digi International
  8. Christofer Lowery
  9. NASA and M2Mi Corp. to Develop 'Automated M2M Intelligence' [dostęp 2015-06-25].
  10. M2M Evolution, M2M Evolution [dostęp 2014-01-21] [zarchiwizowane z adresu 2014-02-02].
  11. Telenor Connexion Expands Machine-to-Machine Services Using Cisco IP NGN Infrastructure – Cisco Systems, February 9, 2010.
  12. M2M.com, M2M.com [dostęp 2014-01-21].
  13. Telecommunications – Hyundai Selects Aeris Communications as Telecommunications Carrier, „Telecommunications Community eNewsletter”.
  14. Wireless Week, Wireless Week, 21 maja 2013 [dostęp 2014-01-21].
  15. Mind Commerce, Blog.mindcommerce.com [dostęp 2014-01-21] [zarchiwizowane z adresu 2014-02-01].
  16. Ericsson Acquires M2M Platform, PCWorld, 19 kwietnia 2011 [dostęp 2014-02-25].
  17. Ericsson completes acquisition of Telenor Connexion's M2M technology platform, m2mnow, 24 sierpnia 2011 [dostęp 2014-02-25].
  18. OASIS Members to Advance MQTT Standard for M2M/ IoT Reliable Messaging, April 2013
  19. New Association Promotes Business Case for M2M, Wirelessweek.com, 21 maja 2013 [dostęp 2013-08-19].
  20. M2M: The Internet of 50 Billion Devices, „WinWin Magazine”, 2010 [dostęp 2020-08-14] [zarchiwizowane z adresu 2018-04-20].
  21. M2M Sim card market to reach 5 mln units by 2013 – study, Telecompaper, 6 października 2010 [dostęp 2013-08-19].
  22. Machine-to-Machine (M2M) Connections Market, „MarketsANDMarkets”, 2017.