ما هي آلة إلى آلة (M2M)؟

ما هو M2M؟

يرمز M2M إلى أنظمة الاتصال من آلة إلى آلة communication. وهو يحدد الاتصال المشترك بين الآلات المختلفة دون تدخل بشري. وقد برز الدافع لمثل هذا النظام من الأجهزة المتصلة بالشبكة مع تطور الإنترنت والتقنيات اللاسلكية. كان القطاع الصناعي الأول الذي تبنى الاتصالات من آلة إلى آلة (Mmmunications) هو المصانع والمعامل الصناعية. ومع ذلك، لم تكن هذه التطبيقات 100% على قدم المساواة مع التعريف الرسمي للاتصال من آلة إلى آلة المشتركة Mmmunication. نظرًا لأنه كان لا يزال هناك تدخل بشري في العمليات، فإن تعريف الاتصال من آلة إلى آلة لم يكن بحاجة إلى أي تدخل بشري. مع تقدم الإنترنت والأتمتة والتقنيات اللاسلكية، تحول وجه الآلة إلى آلة على مر السنين. كما توسعت لتشمل العديد من قطاعات التطبيقات الأخرى مثل الرعاية الصحية والزراعة وصناعة الأتمتة. ويُعد إنترنت الأشياء (IoT) أحد الثورات التكنولوجية التي ظهرت، والتي لها جذور في أنظمة الاتصال من آلة إلى آلة (M2M).

كيف تعمل آلة إلى آلة M2M؟

عند النظر في آلية عمل الآلة إلى آلة، تلعب آليات الاتصال بين الأجهزة المتصلة دورًا مهمًا. يمكن أن يكون الاتصال بين الأجهزة المتصلة إما سلكيًا أو لاسلكيًا. يعتمد الاتصال السلكي بين الآلة والآلة السلكية على وسائط مادية مختلفة لتوصيل الأجهزة. تتنوع هذه الوسائط المادية من الكابلات المحورية وكابلات إيثرنت CAT وكابلات الألياف الضوئية الحديثة. ومع ذلك، مع تقدم التقنيات اللاسلكية، أصبحت وسائط الاتصالات السلكية communication السلكية قديمة. ولا تزال تستخدم في الأنظمة القديمة وفي الأنظمة التي تتطلب موثوقية عالية.

يعتمد الاتصال اللاسلكي من آلة إلى آلة على التقنيات اللاسلكية للاتصال اللاسلكي. تتضمن هذه التقنيات ما يلي تحديد الهوية بالترددات الراديوية (RFID), المجال القريب Co1TP14الاتصال القريب من الميدان القريب (NFC) والواي فاي والشبكة الخلوية المشتركة mmunication. يعتمد RFID على موجات التردد اللاسلكي لنقل المعلومات لاسلكيًا. يستخدم على نطاق واسع في تطبيقات الآلة إلى آلة، حيث يجب تأكيد المصادقة أو الملكية. لذلك، فهو خيار مشهور في أنظمة إدارة الخدمات اللوجستية وسلسلة التوريد. تشبه تقنية NFC إلى حد كبير تقنية RFID. ومع ذلك، يتم استخدامه لأغراض الاتصال قصير المدى المشترك mmunication. تستخدم بطاقة الائتمان اللاتلامسية هذه التقنية. تعد تقنية Wi-Fi واحدة من أكثر التقنيات اللاسلكية استخداماً في العالم الحديث. تعد الشبكة الخلوية خيارًا آخر متطورًا في الاتصالات اللاسلكية من آلة إلى آلة communications. مع تقدم 5G والجيل السادس وما بعده من التقنيات، من المرجح أن تحل الاتصالات الخلوية المشتركة بين الشبكات الخلوية محل المزيد من أنظمة الاتصالات المشتركة القديمة في المستقبل.

الآن، قمنا بدراسة الاتصال بين الآلة إلى آلة إلى آلة communication لتمكين الاتصال المشترك بين الأجهزة المتصلة. دعونا نبحث في البنية العامة لأنظمة الاتصال بين الآلة إلى آلة إلى آلة communication.

البنية والمعايير الخاصة بالاتصال من آلة إلى آلة

المكونات الرئيسية لنظام الاتصال من آلة إلى آلة communication هي أجهزة الاستشعار، ووصلة اتصال communication (سواءً سلكية أو لاسلكية)، وبرنامج حوسبة آلية. لقد ناقشنا بالفعل وظائف وصلات الاتصال من آلة إلى آلة communication في نظام الاتصال من آلة إلى آلة communication. عندما يتعلق الأمر بأجهزة الاستشعار، يمكن أن تختلف حسب المتطلبات والميزات التالية:

• نوع التطبيق
• الدقة والدقة المطلوبة
• الظروف البيئية للتشغيل

يتم نقل بيانات الاستشعار هذه إلى برنامج الحوسبة الآلية، حيث يتم اتخاذ القرارات. هذه التكنولوجيا مدفوعة بتكنولوجيا القياس عن بُعد التي تم إدخالها في أواخر عشرينيات القرن الماضي، والتي قادت رحلة ناجحة على مر السنين. والفرق الرئيسي بين هذه الأنظمة القديمة مثل أنظمة التحكم الإشرافي والحصول على البيانات (SCADA) والأنظمة الحديثة للاتصال بين الآلة إلى آلة (Mmmunication)، هو أن هذه الأخيرة تستخدم وصلات الاتصال المشترك بين الآلة إلى آلة (Mmmunication).

عندما يتعلق الأمر بالمعايير والمباني المحددة في مجال الاتصالات من آلة إلى آلة (M2M communication) اقترح المعهد الأوروبي لمعايير الاتصالات من آلة إلى آلة (ETSI) و OneM2M بنيتين وظيفيتين لأنظمة الاتصالات من آلة إلى آلة (M2M communication). في البنية الوظيفية المقترحة من قبل المعهد الأوروبي لمعايير الاتصالات الأوروبية (ETSI)، هناك مجالان رئيسيان هما

• الجهاز و نطاق البوابة
• نطاق الشبكة

تم اقتراح البنية عالية المستوى المقترحة في المواصفة TS 102 690. يتضمن مجال الشبكة المكونات والوظائف التي تتعامل مع الربط الشبكي للأجهزة. تتضمن البنية الوظيفية لـ OneM2M ثلاثة نطاقات هي:

• المجال الميداني
• مجال البنية التحتية
• مجال البنية التحتية لمقدمي الخدمات الآخرين

تم اقتراحها في المواصفات TS-0001-V1.6.1. في بنية OneM2M سيكون لكل مجال في بنية OneM2M ثلاثة كيانات هي: كيان التطبيق، وكيان خدمات Common، وكيان خدمات الشبكة.

آلة إلى آلة مقابل إنترنت الأشياء

يمكن اعتبار نظامي الآلة إلى آلة وإنترنت الأشياء نظامين متكاملين. وبعبارات بسيطة، يتم تطوير إنترنت الأشياء استناداً إلى وظائف ومفاهيم الآلة إلى آلة.

يوضّح الجدول التالي su1TP14 بعض الاختلافات الرئيسية بين أنظمة آلة إلى آلة وأنظمة إنترنت الأشياء.

تطبيقات آلة إلى آلة وأمثلة

تركز تطبيقات آلة إلى آلة بشكل أساسي على المراقبة والتحكم في الأجهزة المترابطة. ويتم نشرها في مجموعة واسعة من القطاعات. وفيما يلي بعض القطاعات الرئيسية التي يتم فيها نشر أنظمة الآلة إلى آلة بنجاح:

• مرافق الرعاية الصحية عن بُعد والتطبيب عن بُعد
• الخدمات اللوجستية وإدارة الأسطول
• أنظمة الأمان
• أنظمة الفوترة التلقائية
• أنظمة مراقبة ومراقبة حركة المرور
• مرافق إدارة سلسلة التوريد
• أنظمة الدفع الآلي للمرافق العامة

في أنظمة الدفع الآلي للمرافق، يمكن لأنظمة تمكين M2M تمكين الخدمات القادمة مثل Apple Pay. ويتم تعزيزها من خلال ميزات مثل التسويق القائم على الموقع والتسويق القائم على العملاء، الأمر الذي من شأنه زيادة الكفاءة وخفض الهدر.

في سياق الخدمات اللوجستية وسلسلة التوريد الإدارة، يمكن أن تساعد خدمات آلة إلى آلة في التنقل والمراقبة والتحكم في العمليات التجارية. ويُعد تتبع الأساطيل والإمدادات والخدمات ميزة أخرى مثيرة للاهتمام تسهلها تطبيقات آلة إلى آلة في هذا المجال.

يمكن أن يؤدي عدم الكشف عن الهوية ومراقبة الجودة الموروثة من تطبيقات الآلة إلى آلة إلى تعزيز أنظمة الأمن مع حماية إضافية للأجهزة. كما أن خدمات الآلة إلى آلة يمكن أن توفر خدمات الجدولة الزمنية، وهي مفيدة في الأنظمة الأمنية المقيدة بالوقت.

الخاتمة

تعد أنظمة الاتصال من آلة إلى آلة Co1TP14أنظمة الاتصال أمرًا حيويًا في صناعات اليوم. تتكون المصانع والمنشآت الصناعية الحديثة من أجهزة مترابطة. وهذا يفرض ضرورة وجود اتصال مشترك مناسب بين هذه الأجهزة. من خلال تحقيق أنظمة M2M يمكننا الحصول على مراقبة وتحكم فعالين عن بُعد لهذه الأجهزة المترابطة. دعونا نختتم بتحديد بعض مزايا استخدام أنظمة M2M. تشمل هذه المزايا ما يلي:

• زيادة كفاءة التكلفة والكفاءة التشغيلية
• يمكن أن يقلل من التكاليف التشغيلية والنفقات المتنوعة المتكبدة في الأنظمة اليدوية
• اعتمادًا على متطلبات المؤسسة، يمكن توسيع نطاق أنظمة M2M
• إمكانية المراقبة والتحكم عن بُعد