Maschine zu Maschine

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Das Konzept von Maschine zu Maschine (Begriff aus dem Englischen), manchmal mit dem Zeichen M2M abgekürzt , verwendet Telekommunikation und Computer , um die Kommunikation zwischen Maschinen zu ermöglichen, und dies ohne menschliches Eingreifen.

Im Französischen bedeutet M2M "Kommunikation von Maschine zu Maschine", "Kommunikation zwischen Maschinen" oder sogar "Kommunikation zwischen Maschinen".

Eine allgemeinere Definition von "Kommunikation von Maschine zu Maschine" ist die Verknüpfung von Informations- und Kommunikationstechnologien (Abkürzung ICT) mit sogenannten intelligenten und kommunizierenden Objekten mit dem Ziel, ihnen die Mittel zur Interaktion ohne menschliches Eingreifen bereitzustellen mit dem Informationssystem. Letzteres kann entweder einer Organisation oder einem Unternehmen angehören.

Wie alle neuen Technologien entwickelt sich seine Definition weiter, bezieht sich jedoch im Allgemeinen auf Telemetrie oder Telematik . Diese Technologie verwendet Netzwerke und insbesondere öffentliche Mobilfunknetze (wie GPRS oder UMTS ) oder drahtlose Kurzstreckenverbindungen wie Wi-Fi , Bluetooth oder RFID . Anschließend wird das Konzept von Geräten angezeigt, die mit einer Teilnehmeranschlussleitung verbunden sind. Letzterer wird mit einem Datenkonzentrator verbunden, der als Gateway zu den Datenbanken großer zentraler Server oder zur Cloud fungiert .

Beispiele für drahtlose Netzwerke und ihre Eigenschaften

Technologien

Feature	IEEE 802.11b	IEEE 802.11a	IEEE 802.11g	IEEE 802.11ac	HiperLAN 1	Bluetooth	ZigBee
Frequenz	2,4  GHz ISM-Band	5  GHz ISM-Band	2,4  GHz ISM-Band	5  GHz ISM-Band	2,4  GHz ISM-Band	2,4  GHz ISM-Band	2,4  GHz ISM + Band 868 + 902-928  MHz Band
Verbrauch	?	?	?	?	?	?	?
Technologien	DSSS	OFDM	OFDM	OFDMA	Schmalband	FHSS	DSSS
Maximaler Durchfluss	11 Mbit / s	54 Mbit / s	54 Mbit / s	1,3 Gbit / s	23,5 Mbit / s	1 bis 3 Mbit / s	20 kbit / s bis 250 kbit / s
Effektiver Fluss	~ 6 Mbit / s	~ 30 Mbit / s	~ 16 Mbit / s	~ 500 Mbit / s	~ 16 Mbit / s	0,7 bis 2 Mbit / s	250 kbit / s
Umfang	Maximal 50  m bei maximalem Durchfluss 150  m reduzierter Durchfluss	Maximal 30  m bei maximalem Durchfluss 150  m reduzierter Durchfluss	Maximal 30  m bei maximalem Durchfluss 150  m reduzierter Durchfluss	Maximal 30  m bei maximalem Durchfluss 150  m reduzierter Durchfluss	Maximal 150  m	10 bis 100  m	10 bis 100  m
Verfügbarkeit	global	global	global	global	europäisch	global	global

Die Kommunikation zwischen Maschinen wird in der Regel zur Kommunikation von einer Maschine oder einem Netzwerk von Maschinen zu einem Server, der die von diesen Maschinen gesendeten Daten zentralisiert und auch die Fernsteuerung dieser Maschinen sicherstellt. Dies wird als Fernverwaltung einer Maschinenflotte bezeichnet ( Ferngeräteverwaltung ).

Die Bereitstellung, der Betrieb und die Wartung großer Maschinennetze stellen eine neue Tätigkeit von Telekommunikationsbetreibern dar, die sich auf Maschinen, M2M-Betreiber, spezialisiert haben.

Die Hauptelemente eines Systems vom Typ M2M umfassen:

• eine Vorrichtung oder eine Gruppe von Vorrichtungen, die in der Lage sind, auf Anfragen nach Daten zu antworten, die in solchen Vorrichtungen enthalten sind, oder in der Lage sind, Daten zu übertragen, die in solchen eigenständigen Vorrichtungen enthalten sind;
• eine Kommunikationsverbindung, um das Gerät oder sogar eine Gruppe von Geräten mit einem Servercomputer oder einem anderen Gerät zu verbinden;
• Software, Prozess oder Schnittstelle, über die Daten analysiert, gemeldet und / oder implementiert werden können.

Meistens haben M2M-Systeme eine ganz bestimmte Aufgabe, dh sie sind Systeme, die für ein bestimmtes Gerät oder eine sehr enge Kategorie von Geräten in einer Branche entwickelt wurden.

Zukunft der M2M-Technologien

M2M ist immer noch ein aufstrebendes Gebiet, das erhebliche Veränderungen erfährt. Diese Technologien können sich weiterentwickeln:

• Die Miniaturisierung von Geräten, Chips, Sensoren und Aktoren mit der Möglichkeit, diese wirtschaftlich zu programmieren (schnell und zuverlässig: Einsatz von Technologien aus der PC-Welt)
• Reichhaltigere Kommunikationskapazitäten: lokale oder entfernte Kommunikation, selbstorganisierte Netzwerke
• Energieautonomie (längere Nutzungsdauer des Geräts)
• Höhere Informationsspeicherkapazität
• Die Verwaltung großer Objektnetzwerke, ihre Sicherheit, die Echtzeitverarbeitung der von ihnen erzeugten Daten
• Die Bereitstellung für Hersteller von "hardwareunabhängigen" Software-Infrastrukturen, die es Geräten verschiedener Anbieter ermöglichen, dieselbe Software oder denselben Service zu erhalten. Beispielsweise bieten Oracle , MicroEJ und STMicroelectronics solche Infrastrukturen an, die auf Java-Virtualisierungstechnologien in elektronischen Geräten sowie in Gateways oder Datenkonzentratoren basieren.

Der potenzielle M2M-Markt kann in Milliarden von Maschinen und Hunderten von Milliarden von Objekten gezählt werden, die miteinander kommunizieren können. Im Jahr 2004 betrug die Anzahl der M2M-Module 92 Millionen Einheiten, alle Netzwerktechnologien zusammen. Diese Zahl könnte in den 2010er Jahren 500 Millionen überschreiten.

Darüber hinaus stellt die Nutzung von Mobilfunknetzen ( GPRS , UMTS oder LTE ) einen neuen Markt für Mobilfunkbetreiber dar . Die Netzwerknutzung ist sowohl in Bezug auf Sprache als auch in Bezug auf Daten relativ gering und erfordert normalerweise keine hohen Geschwindigkeiten. Sie werden insbesondere verwendet, um auf im ganzen Land verteilte intelligente Zähler (Wasser, Strom) zuzugreifen oder mobile Geräte wie GPS- oder Radarwarngeräte anzuschließen .

M2M Beispiele

M2M existiert heute . Es kann sehr spezifische Geschäftsanforderungen erfüllen. Diese Technologie wird schrittweise in Maschinen, Geräte, Fahrzeuge, Verpackungen, Alltagsgegenstände, Geräte, öffentliche Räume usw. eingesetzt, aber auch in Bäume, hochwassergefährdete Gebiete, feuergefährdete Wälder, Haus- und Wildtiere und schließlich in menschliche Körper.

Im Auto

• Ein Schweizer Unternehmen (welches?) Hat einen Detektor für Parkplätze auf der Straße entwickelt, der in Echtzeit Informationen über deren Verfügbarkeit liefert. Dies macht es möglich, nicht ohne Parkplätze zu enden. M2M kann die Mobilität verbessern, indem der Autofahrer auf der Suche nach Platz informiert und die fehlenden Statistiken den Entscheidungsträgern zur Verfügung gestellt werden.
• Ein Hersteller von Brunneneinspritzpumpen verwendet M2M, um Kunden die Möglichkeit zu geben, den Pumpenbetrieb je nach Wetterbedingungen aus der Ferne anzupassen. Dies ermöglicht es, die Anpassung auf der Site zu vermeiden.
• Das Automobil von morgen wird mit anderen Fahrzeugen und mit Straßeninfrastrukturen kommunizieren, um Unfälle zu vermeiden oder zu erkennen oder um in der Projektion auf der Windschutzscheibe die Anzeigen, in der Nähe befindlichen Dienste, den Kraftstoffpreis in der nächsten Tankstelle anzuzeigen, um automatisch in der zu reagieren Ereignis eines Vorfalls ... Forscher - insbesondere Franzosen - arbeiten an Fahrzeugen, die autonom fahren können, oder sogar an neuen Konzepten für gemeinsame und automatisierte Autos auf halbem Weg zwischen Einzelverkehr und öffentlichem Verkehr.

In der Industrie

• Ein Hersteller von Instrumenten zur Förderung von Öl und Gas verwendet M2M, um seinen Kunden die Möglichkeit zu geben, Daten zu Durchflussraten, Drücken, Temperaturen, Tank- und Ausrüstungsniveaus aus der Ferne zu erfassen.

• Diese Sensoren können in verschiedenen Fällen nützlich sein. Am häufigsten werden Temperaturschwankungen oder Umgebungsfeuchtigkeit überprüft. Beispielsweise ist es in einer Abfallbehandlungsanlage oder einer Produktionsanlage für gefährliche oder brennbare Produkte wichtig, immer die Temperatur und den CO 2 -Gehalt zu überprüfen .Umgebungs. Jede unkontrollierte Abweichung kann zu erheblichen Schäden führen, auch in extremen Fällen, die nicht behoben werden können.
• Es gibt auch Datensensoren in der Lebensmittelindustrie . In Schlachthöfen und Fleischverpackungsbetrieben können beispielsweise angeschlossene Sensoren verschiedene Parameter wie Temperatur, Differenzluftdruck, Umgebungsfeuchtigkeit oder sogar den CO 2 -Niveau überwachen .. Diese Überwachung spart bei Problemen oder plötzlichen Abweichungen häufig wertvolle Minuten. Es ermöglicht unter anderem die Erhaltung der Kühlkette, einem der wichtigsten Faktoren für die Hygienequalität.

In Gesellschaft

• Im Unternehmen das Management von Wertschöpfungsketten und komplexen, unternehmensübergreifenden Prozessen in ständiger Anpassung: Wo ist wer und was? Für wen arbeitet eine bestimmte Maschine und wie organisiert sie ihre eigene Lieferkette?

In der Medizin

• Im Alltag benötigen Gesundheits- und Haushaltshilfe, die in alternden Ländern besonders wichtig ist, M2M: Ferndiagnose, intelligente Medikamente , Krankenschwestern oder Fußböden, die einen Unfall oder ein Unwohlsein erkennen können, Warnvorrichtungen, mit denen bei Bedarf paramedizinisches Personal mobilisiert werden kann .
• M2M-health ermöglicht eine bessere Verarbeitung medizinischer Daten. Um alle Standardanwendungen in Telemedizin- Diensten zu unterstützen, erstellen und listen Sie Gesundheitsakten auf, um auf die Daten und den Gesundheitszustand eines Patienten zugreifen zu können. Das Phänomen von Maschine zu Maschine beginnt sich im Bereich Gesundheit und medizinische Fernhilfe zu bewähren. Dies umfasst die medizinische Fernüberwachung und die Möglichkeit einer schnellen Unterstützung zu Hause durch angeschlossene medizinische Geräte. In Frankreich beschränkt sich die Entwicklung jedoch immer noch auf Pilotprojekte.

Im Alltag

• In der Stadt, in der bereits Sensoren aller Art vorhanden sind, wird M2M zur Verwaltung wichtiger städtischer Infrastrukturen, öffentlicher Verkehrsmittel, städtischer Mautgebühren wie in London usw. eingesetzt.
• M2M wird immer häufiger zu Hause eingesetzt, nicht im Sinne einer vollständigen Automatisierung, sondern um die Verwaltung, das Leben und die Anpassung an alle zu vereinfachen (siehe das OpenTheBox-Projekt für zukünftige Investitionen).
• In Bezug auf Umweltüberwachung und nachhaltige Entwicklung wird M2M beispielsweise die kontinuierliche Überwachung von Brandgefahrenzonen, die automatische Regulierung der Bewässerung und des Einsatzes von Chemikalien in der Landwirtschaft, eine bessere Rückverfolgung von Nahrungsketten usw. ermöglichen.
• In Bezug auf die Verwaltung unserer Wasser-, Strom- und Gasverbrauchsmessungen, die automatisch aus der Ferne durchgeführt werden.

Anmerkungen und Referenzen

1. (in) 802.11ac - Die fünfte Wi-Fi-Generation, Tabelle 2 - Wave 1 cisco.com, abgerufen im September 2014
2. MicroEJ
3. “  OCEASOFT bringt den ersten angeschlossenen Einwegsensor für die Kühlkette auf den Markt | Oceasoft  “ auf www.oceasoft.fr (abgerufen am 25. August 2015 )
4. "  Telemedizin  " , auf solidarites-sante.gouv.fr ,4. Mai 2017(abgerufen am 26. November 2017 )
5. "  Telemedizin. 660.000 € für 17 bretonische Projekte  “ , auf letelegramme.fr ,14. November 2017(abgerufen am 26. November 2017 )
6. "  Telemedizin: Gesundheit Landes hat ein Modell erfunden  " , auf sudouest.fr ,6. November 2017(abgerufen am 26. November 2017 )

Literaturverzeichnis

• Geoffrey Zbinden ( Präf.  Corinne Lepage ), Das Internet der Dinge: Eine Antwort auf die globale Erwärmung , Paris, Éditions du Cygne , Slg.  " Versuch ",Januar 2010126  p. ( ISBN  978-2-84924-169-1 )

Siehe auch

Zum Thema passende Artikel

• Internet der Dinge
• Netz der Dinge
• Direkte Kommunikation von Gerät zu Gerät zwischen zwei mobilen Benutzern