¿Qué es Machine to Machine (M2M)?

¿Qué es M2M?

M2M es el acrónimo de sistemas de comunicación entre máquinas. Define la comunicación entre distintas máquinas sin intervención humana. La motivación para crear este sistema de dispositivos conectados en red surgió con el desarrollo de Internet y las tecnologías inalámbricas. El primer sector industrial que adoptó las comunicaciones M2M fue el de las fábricas y plantas de fabricación. Sin embargo, estas implementaciones no estaban 100% a la altura de la definición formal de comunicación M2M. Dado que seguía habiendo intervención humana en los procesos, la definición de M2M requería una intervención humana nula. Con el avance de Internet, la automatización y las tecnologías inalámbricas, el concepto de M2M se ha transformado con el paso de los años. También se amplió a muchos otros sectores de aplicación, como la sanidad, la agricultura y la industria de la automatización. El Internet de las Cosas (IoT) es una de las revoluciones tecnológicas surgidas, que tiene sus raíces en los sistemas de comunicación M2M.

¿Cómo funciona M2M?

A la hora de considerar el mecanismo de funcionamiento de M2M, los mecanismos de comunicación desempeñan un papel importante. La comunicación entre dispositivos conectados puede ser por cable o inalámbrica. La comunicación M2M por cable se basa en diversos medios físicos para conectar los dispositivos. Estos medios físicos varían entre cables coaxiales, cables Ethernet CAT y modernos cables de fibra óptica. Sin embargo, con el avance de las tecnologías inalámbricas, los medios de comunicación por cable se están quedando obsoletos. Aún se utilizan en sistemas heredados y en sistemas que requieren una alta fiabilidad.

La comunicación M2M inalámbrica se basa en tecnologías inalámbricas para comunicarse. Estas tecnologías incluyen Identificación por radiofrecuencia (RFID), Comunicación de campo cercano (NFC), Wi-Fi y comunicación por redes celulares. La RFID se basa en ondas de radiofrecuencia para transferir información de forma inalámbrica. Se utiliza mucho en aplicaciones M2M, en las que hay que confirmar la autenticación o la propiedad. Por ello, es una opción famosa en los sistemas de logística y gestión de la cadena de suministro. La NFC es muy parecida a la RFID. Sin embargo, se utiliza para comunicaciones de corto alcance. Su tarjeta de crédito sin contacto utiliza esta tecnología. La tecnología Wi-Fi es una de las tecnologías inalámbricas más utilizadas en el mundo moderno. La red celular es otra opción en evolución en las comunicaciones M2M inalámbricas. Con el avance de 5G y las tecnologías 6G y posteriores, es muy probable que la comunicación celular sustituya a más sistemas de comunicación heredados en el futuro.

Ahora, hemos estudiado la comunicación M2M permite la comunicación entre dispositivos conectados. Vamos a investigar la arquitectura genérica de los sistemas de comunicación M2M.

Arquitectura y normas para M2M

Los principales componentes de un sistema de comunicación M2M son los sensores, un enlace de comunicación (por cable o inalámbrico) y un software de cálculo automático. Ya hemos hablado de la funcionalidad de los enlaces de comunicación en un sistema de comunicación M2M. En cuanto a los sensores, pueden variar en función de los siguientes requisitos y características:

• Tipo de aplicación
• Precisión y resolución requeridas
• Condiciones ambientales de funcionamiento

Estos datos de los sensores se transfieren al software de cálculo automático, donde se toman las decisiones. Esta tecnología está motivada por la tecnología de telemetría introducida a finales de los años 20, que ha recorrido un exitoso camino a lo largo de los años. La principal diferencia entre estos sistemas heredados, como el Control de Supervisión y Adquisición de Datos (SCADA) y los modernos sistemas de comunicación M2M, es que estos últimos utilizan enlaces de comunicación de acceso público para comunicarse.

En lo que respecta a las normas y arquitecturas definidas sobre comunicación M2M, el Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones (ETSI) y OneM2M han propuesto dos arquitecturas funcionales para los sistemas de comunicación M2M. En la arquitectura funcional propuesta por el ETSI, hay dos ámbitos principales, a saber:

• Dispositivo y Dominio de puerta de enlace
• Dominio de red

La arquitectura de alto nivel propuesta figura en la especificación TS 102 690. El dominio de red incluye componentes y funciones que gestionan la conexión en red de los dispositivos. La arquitectura funcional de OneM2M incluye tres dominios, a saber:

• Dominio de campo
• Infraestructuras
• Infraestructura Dominio de otros proveedores de servicios

Se proponen en la especificación TS-0001-V1.6.1. En la arquitectura OneM2M, cada dominio tendría tres entidades: entidad de aplicación, entidad de servicios comunes y entidad de servicios de red.

M2M frente a IoT

Tanto los sistemas M2M como IoT pueden considerarse sistemas complementarios. En términos sencillos, IoT se desarrolla a partir de funcionalidades y conceptos M2M.

La siguiente tabla resume algunas de las principales diferencias entre los sistemas M2M e IoT.

Aplicaciones y ejemplos M2M

Las aplicaciones M2M se centran principalmente en la supervisión y el control de dispositivos interconectados. Se despliegan en una amplia variedad de verticales. Algunos de los principales verticales en los que los sistemas M2M se despliegan con éxito son:

• Centros sanitarios remotos y telemedicina
• Logística y gestión de flotas
• Sistemas de seguridad
• Sistemas de facturación automática
• Sistemas de vigilancia y control del tráfico
• Instalaciones de gestión de la cadena de suministro
• Sistemas automatizados de pago de servicios públicos

En los sistemas automatizados de pago de servicios públicos, los sistemas habilitados por M2M pueden permitir servicios venideros como Apple Pay. A estos se añaden funciones como el marketing basado en la ubicación y en el cliente, que aumentan la eficiencia y reducen el despilfarro.

En el contexto de logística y cadena de suministro los servicios M2M pueden ayudar en la navegación, el seguimiento y el control de los procesos empresariales. El seguimiento de flotas, suministros y servicios es otra función interesante que facilitan las aplicaciones M2M en este ámbito.

El anonimato y el control de calidad heredados de las aplicaciones M2M pueden mejorar los sistemas de seguridad con una mayor protección del hardware. Además, los servicios M2M pueden ofrecer servicios de programación, útiles en sistemas de seguridad con limitaciones de tiempo.

Conclusión

Los sistemas de comunicación M2M son vitales en las industrias actuales. Las fábricas y establecimientos industriales modernos están formados por dispositivos interconectados. Esto impone la necesidad de una comunicación adecuada entre estos dispositivos. Mediante la realización de sistemas M2M podemos tener una monitorización y control remotos eficientes de dichos dispositivos interconectados. Concluyamos identificando algunas de las ventajas de utilizar sistemas M2M. Estas ventajas incluyen:

• Aumentar la rentabilidad y la eficacia operativa
• Puede reducir los costes operativos y los gastos varios de los sistemas manuales.
• En función de los requisitos de la organización, los sistemas M2M pueden escalarse
• Capacidad de supervisión y control a distancia