Os conceitos da comunicação Machine to Machine (M2M)

A tecnologia M2M é um conceito amplo que pode ser usado para descrever qualquer tecnologia que permita que dispositivos em rede troquem informações e executem ações sem a assistência manual de humanos. Consiste na troca automatizada de informações entre dispositivos como máquinas, veículos ou outros equipamentos, tanto no ambiente industrial quanto no privado. Estes comunicam entre si ou com uma localização central (banco de dados), usando cada vez mais a internet e as várias redes de acesso, como a rede celular.

m2m_2Da Redação –

Uma aplicação comum da M2M é o monitoramento, o gerenciamento, o controle e a manutenção de forma remota de máquinas, equipamentos e sistemas, que é tradicionalmente chamado de telemetria. As soluções M2M agilizam em quase todos os fluxos de trabalho do setor e resultam em ganhos de produtividade.

Além disso, reduz o tempo de inatividade. Um exemplo é a indústria automotiva. As peças usadas são reportadas por meio de um sistema de kanban eletrônico ao fornecedor. Isso, portanto, reconhece as partes e as quantidades necessárias.

A racionalização subsequente dos processos de negócio e a consequente redução de custos implicam para a indústria – e também para a empresa – um grande potencial de mercado. É fácil ver porque as comunicações M2M têm tantas aplicações. Com sensores, redes sem fio e maior capacidade de computação, a implantação de um M2M faz sentido para muitos setores.

Empresas de serviços públicos, por exemplo, podem usar a comunicação M2M, tanto na colheita de produtos de energia, como petróleo e gás, quanto em clientes para faturamento. No campo, os sensores remotos podem detectar parâmetros importantes em um local de perfuração de petróleo.

Os sensores podem enviar informações sem fio para um computador com detalhes específicos sobre pressão, taxas de fluxo e temperaturas ou até mesmo níveis de combustível em equipamentos no local. O computador pode ajustar automaticamente o equipamento no local para maximizar a eficiência.

O controle de tráfego é outro ambiente dinâmico que pode se beneficiar das comunicações M2M. Em um sistema típico, os sensores monitoram variáveis, como volume de tráfego e velocidade. Os sensores enviam essas informações para computadores usando um software especializado que controla os dispositivos de controle de tráfego, como luzes e sinais informativos variáveis.

Usando os dados recebidos, o software manipula os dispositivos de controle de tráfego para maximizar o fluxo de tráfego. Os pesquisadores estão estudando formas de criar redes M2M que monitoram o status da infraestrutura, como pontes e rodovias.

O uso na telemedicina pode ter grandes perspectivas. Por exemplo, alguns pacientes cardíacos usam monitores especiais que coletam informações sobre o funcionamento do coração. Os dados são enviados para dispositivos implantados que fornecem um choque para corrigir um ritmo fora da curva.

Os negócios também podem usar as comunicações M2M para rastrear estoques e segurança. No final de 2007, as comunicações M2M ajudaram a solucionar o roubo de equipamentos pesados.

Uma empresa de aluguel dos EUA, que tinha instalado sensores em seus equipamentos, descobriu que os tratores estavam a mais de quase 100 quilômetros de onde deveriam estar.

A verificação em outro equipamento alugado no mesmo dia em locais diferentes mostrou uma tendência semelhante e a empresa usou suas comunicações M2M para desativar os mecanismos do equipamento e contatou a polícia. Descobriu-se que os equipamentos da empresa, juntamente com uma dúzia de outras peças roubadas, estavam indo para a fronteira mexicana.

A comunicação máquina-máquina parece ter um futuro brilhante. É uma tecnologia flexível que usa equipamentos comuns de novas maneiras. Todos os dias, empresas, engenheiros, cientistas, médicos e muitos outros estão encontrando novas maneiras de usar essa nova ferramenta de comunicação.

As raízes da M2M são plantadas firmemente na indústria de manufatura, onde outras tecnologias, como o sistema Scada e o monitoramento remoto, ajudam a gerenciar remotamente e controlar os dados dos equipamentos. O primeiro uso da comunicação M2M é frequentemente creditado à Theodore Paraskevakos, que inventou e patenteou a tecnologia relacionada à transmissão de dados por meio de linhas telefônicas, a base para o identificador de chamadas moderno.

A Nokia foi uma das primeiras empresas a usar a sigla, no final dos anos 90. Em 2002, fez uma parceria com a Opto 22 para oferecer serviços de comunicação sem fio M2M a seus clientes.

m2m_3

Conforme a figura acima, pode-se dizer que os sistemas M2M são caracterizados principalmente por três componentes básicos:

– Ponto final de dados (EndPoint Data = DEP). Tal como uma máquina de venda a ser monitorada.

– Redes de Comunicação: Mobile, por exemplo, GSM, SMS, GPRS, EDGE, UMTS, HSPA, HSDPA, LTE. Com fio, por exemplo, linhas fixas, ISDN, DSL, Ethernet (LAN). Sistemas sem fio, como Bluetooth, RFID (ativo / passivo) ZigBee, rádio por satélite, rádio de dados ou WirelessHART, LORA.

– Data Integration Point (ponto de integração de dados = DIP), por exemplo, um servidor que monitora os níveis de todas as máquinas de venda automática.

O ponto final de coleta de dados (DSEP) é um sistema controlado por microcomputador compacto (Data Collector) – um transmissor que está associado a um terminal. Dentro de uma rede fechada, pode haver vários terminais de coleta de dados e dispositivos ou equipamentos associados. Com a ajuda das máquinas DSEP, a troca ocorre através de dados de uma rede de comunicação com o ponto de integração de dados (DIP) – o receptor – dos quais com uma localização central (banco de dados) está conectado.

Em uma rede complexa, pode haver vários DIPs. Estes servem e recebem dados dos seus respectivos DSEP designados. Assim, pode surgir em vários níveis em uma aplicação M2M, uma topologia em forma de pirâmide. A informação flui não apenas na direção da Central, mas, também, a comunicação entre os DSEPs individuais é possível. A transferência geral de dados pode ocorrer por meio de uma rede móvel. Por exemplo, um dispositivo envia uma mensagem de erro diretamente para um grupo selecionado de engenheiros via SMS.

As soluções M2M são basicamente definidas de vários componentes interdependentes que permitem a comunicação entre máquinas. Incluem principalmente: componentes de hardware, como modems, leitores RFID, sensores, switches, PCs industriais, servidores, etc.; serviços de telefonia móvel e fixa; integração de sistemas e serviços de consultoria; aplicativos de servidor, ponto a ponto.

Dessa forma, a estreita cooperação entre parceiros de soluções, operadores de rede e clientes é a chave para o planejamento e implementação bem-sucedidos de soluções M2M. Além disso, o sucesso de uma solução M2M também depende dos seguintes fatores: valor adicionado (análise custo-benefício ou business case); capacidade da empresa (aceitação X privacidade); hardware adequado (hardware barato pode gerar custos mais altos em circunstâncias do que hardware caro aumentaria o custo total de propriedade e retorno do investimento); comunicação adequada; redes (hoje cada vez mais redes móveis → GPRS, EDGE, UMTS, HSPA); preços (em particular tarifas móveis); protocolos (o futuro é o IP com ampla gama de aplicações e proteção de investimento); integração completa em fluxos de trabalho existentes (automação mais benefícios); e a internet das coisas (IoT).

Deve-se observar que M2M e IoT não são a mesma coisa. A internet das coisas precisa da M2M, mas a M2M não precisa da IoT. Ambos os termos se referem à comunicação de dispositivos conectados, mas os sistemas M2M são frequentemente isolados, equipamentos em rede independentes.

Os sistemas de IoT levam a M2M ao próximo nível, reunindo sistemas distintos em um grande ecossistema conectado. Os sistemas M2M usam comunicações ponto-a-ponto entre máquinas, sensores e hardware em redes com ou sem fio, enquanto os sistemas IoT dependem de redes baseadas em IP para enviar dados coletados de dispositivos IoT para gateways, plataformas de nuvem ou middleware.

Enfim, fazer um trabalho de sistema de comunicação M2M é um processo passo-a-passo. Os principais elementos envolvidos são sensores (geralmente do tipo que pode enviar telemetria sem fio), uma rede sem fio e um computador conectado à internet.

Vamos exemplificar o caso de uma instalação de tratamento de água. Os engenheiros são encarregados de fornecer água potável à comunidade. Eles precisam monitorar o suprimento de água, o processo de tratamento e o produto final, que é água potável.

Primeiro, os engenheiros colocariam sensores em locais estratégicos. Isso inclui a colocação de sensores capazes de detectar contaminantes perto ou em torno do suprimento de água sem tratamento, como de um lago ou rio, bem como perto das principais entradas das estações de tratamento de água. Eles também colocariam sensores em vários estágios do processo de tratamento e mais sensores nos tubos de saída da planta, que fornecem a água tratada para a comunidade.

Esses sensores enviam dados em tempo real para uma rede sem fio, conectada à internet. Os engenheiros monitoram esses dados de fluxo de entrada usando computadores carregados com software especializado.

Os dados dos sensores do lago podem dizer, por exemplo, que uma nuvem de petróleo apareceu no lago, talvez devido a um vazamento. Os engenheiros podem, então, mudar para um local de entrada diferente para evitar que a água contaminada seja puxada para a estação de tratamento.

Os dados da estação de tratamento fornecerão informações sobre a condição da água ao entrar no processo. Por exemplo, se for feito um escoamento químico durante certas épocas do ano, isso deverá fazer com que os engenheiros usem processos especiais para purificar a água nesses momentos.

Se os sensores detectarem isso, pode alertar os engenheiros para tratar a água para esse problema. Por apenas usar esse processo de tratamento quando necessário, no entanto, ele economiza custos para a prefeitura da cidade. Por fim, os engenheiros podem monitorar a vazão de água para garantir que o processo de tratamento esteja, de fato, resultando em água potável de alta qualidade para a comunidade.



Categorias:Qualidade

Tags:, , ,

Deixe uma resposta

%d blogueiros gostam disto: