車のマイクロチップは、車が最高の燃費を達成できるように、さまざまな条件下でどのように動作するかをエンジンに指示します。コンピューターは生産工場を相互にリンクし、生産を監視し、最大化します。
長年にわたり、私たちの生活を楽にするために使用されてきた機械は、内部のコンピューター プロセッサーとソフトウェアが、私たちが提供するパラメーターに基づいて何をすべきかを指示することで、より賢くなってきました。
機械が「話す」ときは、「テレメトリ」として知られる言語を使用します。テレメトリの概念、つまりリモートのマシンやセンサーがデータを収集し、人間またはコンピューターによる分析のために中央ポイントに送信するという概念は、確かに新しいものではありません。しかし、新たなコンセプトは、最新のネットワーク技術を適用することで、そのアイデアを全く新しいレベルに引き上げようとしています。
ワイヤレス センサー、インターネット、パーソナル コンピューターという 3 つの非常に一般的なテクノロジーが統合されて、マシンツーマシン通信 (M2M) が構築されています。このコンセプトは、企業、政府、個人によるテレメトリの使用を促進する上で大きな期待を持っています。
たとえば、M2M 通信を使用すると、人間の介入を減らして、水処理施設や橋などの重要な公共インフラの状態をより効率的に監視できます。企業が在庫を管理したり、科学者が研究を容易にしたりするのに役立ちます。一般的なテクノロジーに依存しているため、住宅所有者が完璧な芝生を維持したり、ボタンを押すだけで買い物リストを作成したりするのにも役立ちます。
M2M 通信は、テレメトリの役割を科学や工学での一般的な使用を超えて拡大し、日常的な環境に置きます。人々はすでに M2M を使用していますが、ワイヤレス センサー、ネットワーク、コンピューターが向上し、この概念が他のテクノロジーと結合されるにつれて、さらに多くの潜在的なアプリケーションが存在します。
M2M通信はどのように発展してきたのでしょうか?従来のテレメトリとどう違うのですか?また、M2M 通信のさまざまなアプリケーションにはどのようなものがあるのでしょうか? M2M についてさらに詳しく知りたい場合は、以下をお読みください。
テレメトリーと M2M 通信
マシンツーマシン通信では、リモート センサーがデータを収集し、それをワイヤレスでネットワークに送信し、次にデータは、多くの場合インターネットを介してパーソナル コンピューターなどのサーバーにルーティングされます。その時点で、導入されているソフトウェアに従ってデータが分析され、それに基づいて処理されます。
古いシステムも「テレメトリ」を使用して同様に機能していました。テレメトリ テクノロジーは、多くの点で、より高度な M2M 通信システムの先駆けでした。テレメトリ通信と M2M 通信はどちらもセンサーを介してデータを送信します。 2 つの主な違いは、M2M 通信ではランダムな無線信号ではなく、公衆が使用する無線ネットワークなどの既存のネットワークを使用してデータを送信することです。
遠隔測定システムは、かつては科学者、政府機関、その他の組織の管轄でした。それでも、テレメトリー技術は、航空宇宙、農業、水処理モニタリング、野生生物科学など、多くの用途に使用されています。野生生物の科学者が捕獲した動物に無線首輪を装着すると、その動物の動きや習性に関する遠隔測定が送信されます。
しかし、古い遠隔測定通信のセンサーは高度に特殊化されており、多くの場合、データを送信するために強力な電源が必要でした。また、リモート センサーが「デッド スポット」に配置されている場合、データ収集が不安定になる可能性があります。もちろん、あらゆるデータ分析は、今では時代遅れのコンピューターと考えられているものによって実行されました。
最新の M2M 通信は、これらのシステムに比べて大幅に改善されています。リモート センサー技術の進歩により、感度と精度が向上しました。コンピューターやソフトウェアの分析も高速化されています。公衆無線ネットワークの爆発的な成長は、おそらく、M2M 通信をより多くの分野に開放した最大の変化です。
ワイヤレス ネットワークを使用すると、いくつかの理由からテレメトリの送信が容易になります。まず、携帯電話の塔が広いエリアに広がってカバレッジを提供しているため、無線信号はかつてほど強力である必要はありません。古い遠隔測定システムは常に無線信号に依存していたわけではありませんでした (たとえば、専用の電話回線を使用したシステムもありました)。しかし、ワイヤレスの側面により、センサーの遠隔配置が容易になりました。
次のページで M2M がどのように機能するかを正確に確認してください。
M2M の仕組み
マシン間の通信システムを機能させるには、段階的なプロセスが必要です。関係する主な要素は、センサー (通常、テレメトリをワイヤレスで送信できる種類)、ワイヤレス ネットワーク、およびインターネットに接続されたコンピューターです。
水処理施設の場合を考えてみましょう。市の技術者は地域社会に新鮮な飲料水を供給する責任を負っています。彼らは、原水の供給、処理プロセス、および最終製品である飲料水を監視する必要があります。
まず、エンジニアはセンサーを戦略的な場所に配置します。これには、湖や川などの原水供給源の近くまたはその周囲、および水力発電所の主要な取水口の近くに汚染物質を検出できるセンサーを設置することが含まれます。また、処理プロセスのさまざまな段階にセンサーを設置し、処理水を地域社会に供給するプラントの流出パイプにもさらに多くのセンサーを設置する予定だ。
これらのセンサーは、インターネットに接続するワイヤレス ネットワークにリアルタイム データを送信します。次に、エンジニアは、特殊なソフトウェアを搭載したコンピューターを使用して、この受信ストリーミング データを監視します。
たとえば、湖のセンサーからのデータは、おそらく流出による石油のプルームが湖に現れたことを伝えるかもしれません。その後、技術者は、汚染水が処理施設に引き込まれるのを避けるために、別の取水場所に切り替える可能性があります。
処理プラントからのデータは、プロセスに入るときの水の状態に関する情報を提供します。たとえば、一部の地域社会では、一年の特定の時期に大量の化学物質が流出するため、その時期にはエンジニアが特別なプロセスを使用して水を浄化する必要があります。センサーがそれを検出すると、その問題に対して水を処理するようエンジニアに警告できます。ただし、必要な場合にのみその処理プロセスを使用することで、市のお金を節約できます。
最後に、エンジニアは流出水を監視して、処理プロセスが実際に地域社会に高品質の飲料水をもたらしていることを確認できます。
M2M 通信の他のアプリケーションについては、次のページをご覧ください。
M2M通信の応用
マシン間通信にこれほど多くの用途がある理由は簡単にわかります。より優れたセンサー、ワイヤレス ネットワーク、コンピューティング能力の向上により、M2M の導入は多くの分野にとって理にかなっています。
たとえば、電力会社は、石油やガスなどのエネルギー製品の収穫と顧客への請求の両方で M2M 通信を使用します。現場では、遠隔センサーが石油掘削現場の重要なパラメーターを検出できます。センサーは、圧力、流量、温度、さらには現場の機器の燃料レベルに関する特定の詳細情報をコンピュータにワイヤレスで送信できます。コンピュータは効率を最大化するために現場の機器を自動的に調整します。
トラフィック制御は、M2M 通信の恩恵を受けるもう 1 つの動的環境です。一般的なシステムでは、センサーは交通量や速度などの変数を監視します。センサーは、ライトや可変情報標識などの交通制御デバイスを制御する特殊なソフトウェアを使用して、この情報をコンピューターに送信します。ソフトウェアは受信データを使用して交通制御デバイスを操作し、交通の流れを最大化します。研究者たちは、橋や高速道路などのインフラストラクチャの状態を監視する M2M ネットワークを作成する方法を研究しています 。
遠隔医療には別の用途があります。たとえば、心臓病患者の中には、心臓の働きに関する情報を収集する特別なモニターを装着している人もいます。データは埋め込み型デバイスに送信され、誤ったリズムを修正するためにショックを与えます。
企業は在庫とセキュリティの追跡に M2M 通信を使用することもできます。 2007 年後半、M2M 通信は重機盗難組織の解体に役立ちました。あるレンタル会社は、自社の機器のセンサーがブルドーザーが本来あるべき場所からほぼ160マイル離れていることを示していることに気づきました。同じ日に別の場所でレンタルした他の機器を確認したところ、同様の傾向が見られたため、同社は M2M 通信を使用して機器のエンジンを無効にし、法執行機関に連絡しました。警官らは、同社の機器が他の盗品十数点とともにメキシコ国境に向かっているのを発見した。
マシンツーマシン通信には明るい未来があるように見えます。これは、共通の機器を新しい方法で使用する柔軟なテクノロジーです。毎日、企業、エンジニア、科学者、医師、その他多くの人々が、この新しいコミュニケーション ツールの新しい使用方法を見つけています。
M2M 通信および関連トピックの詳細については、次のページのリンクを参照してください。
