Кіріспе

Құрылғылар арасындағы байланыс. Машинадан машинаға (M2M) байланыс – кез келген байланыс арнасын пайдаланатын құрылғылар арасындағы тікелей байланыс, оның ішінде сымдық және сымсыз байланыстар. Машинадан машинаға байланыс өнеркәсіптік құралдарды қамтуы мүмкін, бұл сенсор немесе есептегішке ол тіркеген ақпаратты (мысалы, температура, қойма қалдығы деңгейі сияқты) қолданбалы бағдарламалық құралға жіберуге мүмкіндік береді, ол оны пайдалана алады (мысалы, температураға байланысты өндірістік процесті реттеу немесе қойманы толықтыру үшін тапсырыс беру). Бұрын мұндай байланыс алыстағы машиналар желісі арқылы ақпаратты орталыққа талдау үшін жіберіп, содан кейін жеке компьютер сияқты жүйеге қайта бағытталды. Ал қазіргі машинадан машинаға байланыс – жеке құрылғыларға деректерді жіберетін желілер жүйесіне айналды. Әлемдегі IP желілерінің кеңеюі машинадан машинаға байланысты жылдамдатып, жеңілдетіп, энергия тұтынуды азайтты. Бұл желілер сонымен қатар тұтынушылар мен жеткізушілер үшін жаңа бизнес мүмкіндіктерін ашады.

Тарих

Сымдық байланыс машиналары 20 ғасырдың басынан бері ақпарат алмасу үшін сигналдауды пайдаланып келеді. Машинадан машинаға байланыс компьютерлік желілерді автоматтандыру пайда болғаннан бері күрделі формаларға ие болды және ұялы байланыстан бұрын пайда болды. Ол телеметрия, өнеркәсіптік автоматтандыру, және SCADA сияқты салаларда қолданылады. Телефония мен есептеуді біріктіретін машинадан машинаға құрылғыларды алғаш рет Теодор Параскевакос 1968 жылы өзінің «Шақырушы идентификациясы» жүйесін жасағанда ұсынды, кейіннен 1973 жылы АҚШ-та патенттелді. Бұл жүйе 1920 жылдардағы панельдік шақыру индикаторынан және 1940 жылдардағы автоматты нөмірді анықтаудан өзгеше болғанымен, машиналарға телефон нөмірлерін жеткізді, ал қазіргі шақырушы идентификациясы нөмірді адамдарға жеткізеді. Бірнеше әрекеттенгеннен кейін, телефон шақырушының нөмірін оқу үшін интеллектуалды болуы керек екенін түсінді, сондықтан ол шақырушының нөмірін шақырылған құрылғыға жіберу әдісін жасады. Оның портативті хабар таратушысы мен қабылдағышы 1971 жылы Алабама штатының Хантсвилл қаласындағы Боинг зауытында сынақтан өтті, бұл шақырушы идентификациясы құрылғыларының алғашқы жұмыс прототипі болды (суретте көрсетілген). Олар Алабама штатының Лисбург қаласындағы және Грекияның Афина қаласындағы «Халықтың телефон компаниясында» орнатылды, онда бірнеше телефон компанияларына сәтті көрсетілді. Бұл әдіс қазіргі заманғы шақырушы идентификациясы технологиясының негізі болды. Сондай-ақ, ол смартфонға жол ашқан интеллектуалды мүмкіндіктерді, деректерді өңдеуді және визуалды дисплейлерді телефондарға енгізді. 1977 жылы Параскевакос Флорида штатының Мельбурн қаласында Metretek, Inc. компаниясын құрып, электр энергиясын автоматты түрде есептеу және жүктемені басқаруды жүргізді, бұл «ақылды желі» және «ақылды есептегіштерге» әкелді. Көпшілікке ұнату үшін Параскевакос тарату уақытын қысқарту және телефон желілері арқылы берілуінің көлемін азайту мақсатында бір чипті өңдеу және тарату әдісін жасауға тырысты. 1978 жылы Motorola компаниясы бір чипті әзірлеу және өндіру үшін шарт жасады, бірақ ол Motorola мүмкіндіктерінен асып кетті, сондықтан екі жеке чипке бөлінді (суретте көрсетілген). Ұялы байланыс кеңінен таралғанымен, көптеген машиналар IP желісіне қосылу үшін әлі де стационарлық желілерді (POTS, DSL, кабельдік) пайдаланады. Ұялы M2M байланыс индустриясы 1995 жылы Siemens компаниясы ұялы телефондар бөлімшесінде M2M өнеркәсіптік қолданбалары үшін Siemens S6 ұялы телефонына негізделген «M1» деп аталатын GSM дерек модулін әзірлеу және іске қосу үшін бөлім құрғанда пайда болды, бұл машиналарға сымсыз желілер арқылы байланысуға мүмкіндік берді. 2000 жылдың қазан айында модульдер бөлімі Siemens ішінде «Wireless Modules» деп аталатын жеке бизнес бөлімін құрды, ол 2008 жылдың маусым айында Cinterion Wireless Modules дербес компаниясы болды. Бірінші M1 модулі сату нүктесінің (POS) терминалдарында, көлік құралдарының телематикасында, қашықтан бақылау және іздеу-табу жүйелерінде қолданылды. Машинадан машинаға технологияны алғашқы қолданушылар, GM және Hughes Electronics Corporation қабылдады, олар технологияның артықшылықтарын және болашақ әлеуетін түсінді. 1997 жылға қарай машинадан машинаға сымсыз технология автомобиль телематикасы сияқты әртүрлі салалардың қажеттіліктеріне сәйкес келетін берік модульдердің жасалуымен кеңінен таралды және күрделі болды. 21 ғасырдың машинадан машинаға деректер модульдері жаңа мүмкіндіктерге ие, мысалы, кіріктірілген жаһандық позициялық (GPS) технологиясы, икемді торлы массивтің беттік монтаждалуы, телефон SIM-карталары сияқты машинадан машинаға арналған оптимизацияланған смарт-карталар (MIM немесе машинадан машинаға идентификациялық модульдер) және Интернет заттар (IOT) дамуын жеделдетуге көмектесетін кіріктірілген Java. OnStar жүйесі де ерте қолданылудың мысалы болып табылады. Машинадан машинаға желінің аппараттық құрамдастарын бірнеше негізгі ойыншылар өндіреді. 1998 жылы Quake Global машинадан машинаға спутниктік және жер бетіндегі модемдерді жобалауды және өндіруді бастады. Бастапқыда спутниктік байланыс үшін Orbcomm желісіне көп сүйенген Quake Global спутниктік және жер желілерін пайдалана отырып, телекоммуникациялық өнімдерін кеңейтті, бұл оған желілік бейтарап өнімдерді ұсынуда артықшылық берді.

2000-шы жылдары

2004 жылы Digi International сымсыз шлюздер мен маршрутизаторларды өндіруді бастады. 2006 жылы Digi, XBee радиоларын өндіретін Max Stream компаниясын сатып алды. Бұл аппараттық құралымдар пайдаланушыларға олардың орналасқан жеріне қарамастан, құрылғыларды қосуға мүмкіндік берді. Осыдан бері Digi бірнеше компаниямен серіктестік құрып, әлем бойынша жүздеген мың құрылғыны байланыстырды. 2004 жылы Ұлыбританиялық телекоммуникация кәсіпкері Кристофер Лоуэри M2M саласындағы алғашқы Мобильді виртуалды желі операторларының (MVNO) бірі – Wyless Group компаниясын құрды. Операциялар Ұлыбританияда басталды және Лоуэри VPN арқылы платформамен басқарылатын байланыспен үйлесімді тұрақты IP-адрестеуді қоса алғанда, деректерді қорғау және басқару саласында жаңа мүмкіндіктерді ұсынатын бірнеше патенттерді жариялады. Компания 2008 жылы АҚШ-қа кеңейді және Атлантиканың екі жағында да T Mobile-дің ең ірі серіктесіне айналды. 2006 жылы Machine to Machine Intelligence (M2Mi) Corp компаниясы NASA-мен автоматтандырылған машиналар арасындағы интеллектті дамыту бойынша жұмыс істей бастады. Автоматтандырылған машиналар арасындағы интеллект сымды немесе сымсыз құралдар, сенсорлар, құрылғылар, серверлік компьютерлер, роботтар, ғарыш кемелері және желілік жүйелер сияқты көптеген механизмдердің тиімді түрде байланысуына және ақпарат алмасуына мүмкіндік береді. 2009 жылы AT&T және Jasper Technologies, Inc. машиналар арасындағы құрылғыларды бірлесіп жасауды қолдау үшін келісімге келді. Олар тұтынушы электроникасы мен машиналар арасындағы сымсыз желілердің байланысын арттыруға тырысатындарын мәлімдеді, бұл құрылғылардың жылдамдығы мен жалпы қуатын арттыруға себін тиеуі мүмкін. 2009 жылы машиналар арасындағы желілерді қамтамасыз ететін KORE Telematics компаниясы PRiSMPro™ платформасын іске қосты, бұл GSM және CDMA желілік қызметтерін машиналар арасындағы қосымшалар үшін нақты уақыт режимінде басқаруға мүмкіндік берді. Бұл платформа көп желілік басқаруды тиімділікті арттыру және машиналар мен құрылғылардың желілік пайдалануындағы шығындарды үнемдеу үшін маңызды компонент ретінде қарастырды. Сондай-ақ 2009 жылы Wyless Group PORTHOS™ платформасын ұсынды, ол көп операторлық, көп қолданбалы және құрылғыға тәуелді емес ашық деректерді басқару платформасы болып табылады. Компания желілерді, құрылғыларды және қосымшаларды басқаруға бағытталған клиенттік платформаны қамтитын Global Network Enabler жаңа салалық анықтамасын енгізді. 2009 жылы норвегиялық Telenor компаниясы құндылық тізбегінің жоғарғы (қызметтер) және төменгі (байланыс) бөліктеріне қызмет ететін екі ұйым құрып, машиналар арасындағы зерттеулердің он жылдығын аяқтады. Швециядағы Telenor Connexion Vodafone-тің Europolitan еншілес компаниясындағы бұрынғы зерттеу мүмкіндіктерін пайдаланды және логистика, автопарктерді басқару, автомобиль қауіпсіздігі, денсаулық сақтау және электр энергиясын есептеу сияқты нарықтардағы қызметтерді ұсынады. Telenor Objects компаниясы машиналар арасындағы желілерге байланыс беруде ұқсас рөл атқарады. Ұлыбританияда Business MVNO Abica телемедицина және телесақтандыру бағдарламаларымен сынақтарды бастады, олар жеке APN және HSPA+/4G LTE байланысы арқылы тұрақты IP-адресімен қамтамасыз етілген қауіпсіз деректерді беруді қажет етеді.

2010 жылдары

2010 жылдың басында АҚШ-та AT&T, KPN, Rogers, Telcel / America Movil және Jasper Technologies, Inc. компаниялары машинадан машинаға байланыс саласындағы әзірлеушілер үшін орталық ретінде қызмет ететін машинадан машинаға арналған платформа құру үшін бірлесіп жұмыс істей бастады. 2011 жылдың қаңтар айында Aeris Communications, Inc. компаниясы Hyundai Motor Corporation компаниясына машинадан машинаға телематикалық қызметтер ұсынатынын хабарлады. Мұндай серіктестіктер бизнеске машинадан машинаға технологияны пайдалануды оңайлатып, жылдамдатып, шығындарын азайтады. 2010 жылдың маусым айында мобильді хабарламалар операторы Tyntec өзінің жоғары сенімді SMS қызметтерін M2M қолданбалары үшін қолжетімді етіп жариялады. 2011 жылдың наурыз айында машинадан машинаға желілік қызметтерді ұсынатын KORE Wireless компаниясы Vodafone Group және Iridium Communications Inc. компанияларымен бірлесіп, KORE Global Connect желілік қызметтерін 180-нен астам елде ұялы және спутниктік байланыс арқылы қолжетімді етіп, шот төлеу, қолдау, логистика және қарым-қатынастарды басқару үшін бірыңғай орталықты қамтамасыз етті. Сол жылы KORE компаниясы Азия-Тынық мұхиты аймағындағы M2M сұранысының өсуіне жауап ретінде Австралиядағы Mach Communications Pty Ltd компаниясын сатып алды. 2011 жылдың сәуірінде Ericsson компаниясы Telenor Connexion-ның машинадан машинаға платформасын сатып алып, өсіп келе жатқан бұл салада технология мен тәжірибені арттыруға тырысты. 2011 жылдың тамызында Ericsson компаниясы Telenor Connexion-ның (машинадан машинаға) технологиялық платформасын сатып алу бойынша активтерді сатып алу келісімін сәтті аяқтағанын хабарлады. Берг Инсайт талдау компаниясының мәліметтері бойынша, 2008 жылы әлем бойынша машинадан машинаға байланыс үшін қолданылған ұялы желілерге қосылған құрылғылардың саны 47,7 миллионға жеткен. Компания 2014 жылға қарай машинадан машинаға қосылымдардың саны 187 миллионға дейін өседі деп болжайды. E Plus Group жүргізген зерттеуге сәйкес, 2010 жылы Германия нарығында 2,3 миллион машинадан машинаға арналған смарт-карталар болды. Зерттеуде бұл көрсеткіш 2013 жылы 5 миллионнан астам смарт-картаға жетеді деп күтілуде. Басты өсу драйвері – «із кесу және қадағалау» сегменті, оның орташа өсу қарқыны 30 пайызды құрайды деп болжануда. Германиядағы ең жылдам өсіп келе жатқан M2M сегменті – тұтынушылық электроника сегменті, оның орташа жылдық өсуі 47 пайызды құрайды. 2013 жылдың сәуірінде OASIS MQTT стандарттар тобы құрылды, оның мақсаты M2M/IoT контекстіндегі байланысқа қолайлы, жеңіл, жариялау/жазылу арқылы сенімді хабарламаларды тасымалдау протоколы бойынша жұмыс істеу болды. IBM және StormMQ осы стандарттар тобының төрағалық етеді, ал Machine to Machine Intelligence (M2Mi) Corp – хатшылық қызметін атқарады. 2014 жылдың мамыр айында комитет MQTT және NIST Cybersecurity Framework Version 1.0 комитет ескертуін жариялады, бұл MQTT-ді NIST инфрақұрылымдық киберқауіпсіздікті жақсарту аясында орналастыруды жоспарлаған ұйымдарға нұсқау беру үшін жасалған. 2013 жылдың мамыр айында машинадан машинаға желілік қызметтерді ұсынатын KORE Telematics, Oracle, Deutsche Telekom, Digi International, Orbcomm және Telit компаниялары Халықаралық машинадан машинаға кеңес (IMC) құрды. Бүкіл машинадан машинаға экожүйесіне қызмет ететін алғашқы сауда ұйымы IMC компанияларға машиналар арасындағы байланысты орнатуға және басқаруға көмектесу арқылы машинадан машинаға технологияны кеңінен таратуды мақсат етеді.

Қолданбалар

Бір-бірімен байланысты сымсыз желілер әртүрлі салаларда өндіріс пен тиімділікті арттыруға мүмкіндік береді, соның ішінде автомобиль құрастыру машиналарын және өнімді әзірлеушілерге қандай өнімдерді қандай себеппен жөндеуге қажет екенін хабарлау мүмкіндігін қамтиды. Мұндай ақпарат тұтынушыларға арналған өнімдерді жақсартуға және олардың ең жоғары тиімділікпен жұмыс істеуін қамтамасыз етуге көмектеседі. Мысалы, Кениядағы M-Kopa сияқты кейбір компаниялар төлем жоспарын сақтау үшін M2M технологиясын пайдаланады, төлем жасалмаған жағдайда клиенттерінің күн панельдерін қашықтан өшіріп тастайды. M-Kopa-ның қаржы директоры және үшінші негізін қалаушысы Чад Ларсон бұл технологияны сипаттай келе: «Біздің несие адамы – құрылғыдағы SIM-карта, оны қашықтан өшіруге болады», – дейді. Тағы бір қолданыс – сымсыз желілерді цифрлық жарнамалық стендтерді жаңарту үшін пайдалану. Бұл жарнама берушілерге күннің уақытына немесе апта күніне қарай әртүрлі хабарламаларды көрсетуге және бензин бағасының өзгеруі сияқты жағдайларда жылдам жаһандық өзгерістерді енгізуге мүмкіндік береді. Өнеркәсіптік машиналар арасындағы байланыс нарығы қарқынды түрленуде, себебі кәсіпорындар географиялық тұрғыдан шашыраған адамдарды, құрылғыларды, сенсорларды және машиналарды корпоративтік желілерге қосудың маңыздылығын арттырып түсінуде. Бүгінде мұнай және газ, дәлдік шаруашылығы, әскери, мемлекеттік басқару, «ақылды қалалар»/қалалық әкімдіктер, өндіріс және коммуналдық қызметтер сияқты салалар көптеген мақсаттар үшін машиналар арасындағы байланыс технологияларын қолданады. Көптеген компаниялар жоғары жылдамдықты деректерді беру, мобильді торлы желілер және 3G/4G ұялы байланыс желілері сияқты мүмкіндіктерді ұсыну үшін күрделі және тиімді деректер желілік технологияларын енгізді. Машиналар арасындағы байланыс әзірлеушілері үшін телематика және көлік құралындағы ойын-сауықтар маңызды бағыт болып табылады. Соңғы мысалдардың бірі – Ford Motor Company, ол AT&T компаниясымен бірлесіп Ford Focus Electric көлігін сымсыз қосылыммен және иесіне көліктің зарядтау параметрлерін бақылау және басқару, бір немесе бірнеше аялдамаларды жоспарлау, зарядтау станцияларын табу, көлікті алдын ала қыздыру немесе салқындату мүмкіндігі бар арнайы қосымшамен жабдықтады. 2011 жылы Audi компаниясы T-Mobile және RACO Wireless компанияларымен серіктестікке келісіп Audi Connect ұсынды. Audi Connect пайдаланушыларға жаңалықтар, ауа райы және жанармай бағасы туралы ақпаратқа қол жеткізуге мүмкіндік береді, сонымен қатар көлікті қауіпсіз Wi-Fi нүктесіне айналдырады, бұл жолаушыларға интернетке қосылуға мүмкіндік береді.