Komunikacija inteligentnih uređaja – machine to machine M2M

M2M tehnologije treba da omoguće automatizovanu komunikaciju različitih uređaja i komunikaciju s globalnom mrežom bez učešća ljudi. Komunikacija mašina odvija se, pretežno, preko IP protokola.

Razvojem M2M komunikacije pokrenut je širok spektar aplikacija, kao što su pametna merenja, udaljeno praćenje zdravstvenog stanja pacijenata, upravljanje i praćenje vozila i automatizacija industrije.

M2M komunikacija

Uspostavlja se žičanim ili bežičnim prenosom.

U osnovi svake M2M komunikacije su sledeći procesi:

• prikupljanje podataka,
• prenos podataka kroz komunikacionu mrežu,
• obrada podataka i
• odziv na odgovarajuću informaciju.

U zavisnosti od zahteva koji se odnose na potreban propusni opseg, brzinu, pouzdanost prenosa, bezbednost i kašnjenje u mreži, M2M komunikacije mogu biti različite.

Infrastruktura M2M sistema

Obezbeđuje automatsku međusobnu razmenu i obradu podataka između povezanih mašina i uređaja. Najčešće se realizuje implementacijom horizontalne platforme koja omogućuje povezivanje i međusobnu komunikaciju industrijske opreme, vozila, bankomata, prodajnih mesta i slično preko interneta. Koncept horizontalne platforme prikazan jena sledećoj slici:

Pristupna mreža

Uloga telekomunikacionih sistema jeste da uređajima iz fizičkog sloja omogući povezivanje s pristupnim ili core slojem paketske mreže. Ovi sistemi mogu biti: žičani (xDSL, HFC, itd.), bežični (2G, 3G, LTE, WLAN, WiMAX, satelit itd.), a koristi se i tehnika prenosa preko energetskih vodova (Power Line Communication). Kao protokoli mrežnog sloja u M2M komunikaciji koriste se IPv4 i IPv6 protokol.

M2M komunikacija prikazana je na sledećoj slici:

Kapilarna mreža

Kapilarna mreža u M2M kontekstu je skup jednostavnih i jeftinih uređaja, kao što su senzori i aktuatori, koji se obično implementiraju na maloj površini. Ovim uređajima pristupa se preko WAN mreže, gejtveja ili direktno, dok se u nekim slučajevima oni povezuju preko IP koncentratora (DSLAM ili sl.) na lokalnu mrežu.

Uređaji preko kojih se M2M uređaji, senzori i aktuatori povezuju na mrežu mogu podržavati sledeće funkcionalnosti:

• interakcija većeg broja protokola u fizičkom sloju veze i mrežnom sloju,
• mapiranje identiteta,
• konverzija svih vrsta podataka u jedinstveni format,
• agregacija podataka iz više čvorova ka jednom elementu,
• privremeno skladištenje podataka,
• kontrola pristupa,
• raspored interakcije senzorskih čvorova,
• mogućnost pristupa sa udaljene lokacije, nadogradnja softvera i sl.

WAN mreže

Osnovna namena WAN mreža u M2M kontekstu je komunikacija M2M uređaja preko krajnjih WAN tačaka. WAN mreže rade u licenciranom i nelicenciranom frekvencijskom spektru pomoću bežičnih ili žičanih tehnologija, kao što su: xDSL, WiMAX, Wi-Fi, Ethernet i druge. Model mrežnog saobraćaja M2M komunikacije zavisi od vrste primene. Osnovne funkcije koje treba da obezbedi WAN mreža su:

• konektivnost kapilarnih mreža, senzora i aktuatora sa M2M funkcijama za omogućavanje usluga. Standardni komunikacioni model je TCP/IP.
• prijem i isporuka različitih tipova paketa poput SMS poruka.
• upravljanje identitetima unutar i van ćelije koji se koriste kako bi se dozvolio pristup konkretnom WAN resursu.

Standardizacija i protokoli u M2M mrežama

Najzahtevniji deo implementacije M2M rešenja jeste interakcija komponenti sa različitim komunikacionim mrežama.

ETSI

ETSI je jedna od međunarodnih organizacija koja preko nadležnih odbora radi na standardizaciji M2M komunikacije. ETSI koncept M2M arhitekture obuhvata: mrežni, aplikacioni i domen M2M uređaja. Domen M2M uređaja sastavljen je od sledećih elemenata:

• M2M uređaj,
• M2M računarska mreža i
• M2M gejtvej.

Mrežni i aplikacioni domeni sastoje se od sledećih elemenata: pristupne mreže, transportna mreža, core mreža, M2M servisi, M2M aplikacije, upravljanje mrežom, funkcije upravljanja M2M komunikacijom.

Primena M2M sistema

M2M se primenjuje u: sistemima za upravljanje saobraćajem, sistemima daljinskog

očitavanja brojila, sistemima za praćenje zdravstvenog stanja ljudi, distribuiranim sistemima tehničke zaštite, pametnima zgradama, itd.

Tehnološka revolucija započeta razvojem i primenom informaciono-komunikacionih tehnologija stvara umreženo društvo i menja poslovne procese. Da bi M2M sistemi postali masovniji, potrebno je rešiti probleme i pitanja koja se pre svega odnose na definisanje novih poslovnih modela, standardizaciju, bezbednost, zakonsku regulativu, saradnju sa telekom operaterima i dr.