Heading

Machine-to-machine, of M2M, is een breed label dat kan worden gebruikt om elke technologie te beschrijven die netwerkapparaten in staat stelt informatie uit te wisselen en acties uit te voeren zonder de handmatige hulp van mensen. Kunstmatige intelligentie (AI) en machinaal leren (ML) vergemakkelijken de communicatie tussen systemen, waardoor ze hun eigen autonome keuzes kunnen maken.

M2M-technologie werd voor het eerst toegepast in productie- en industriële omgevingen, waar andere technologieën, zoals SCADA en bewaking op afstand, hielpen bij het op afstand beheren en controleren van gegevens van apparatuur. M2M heeft sindsdien toepassingen gevonden in andere sectoren, zoals de gezondheidszorg, het bedrijfsleven en het verzekeringswezen. M2M is ook de basis voor het internet der dingen (IoT).

Hoe M2M werkt

Het belangrijkste doel van machine-to-machine technologie is om sensorgegevens af te tappen en door te sturen naar een netwerk. In tegenstelling tot SCADA of andere hulpmiddelen voor bewaking op afstand, maken M2M-systemen vaak gebruik van openbare netwerken en toegangsmethoden – bijvoorbeeld cellulair of Ethernet – om het kosteneffectiever te maken.

De belangrijkste componenten van een M2M-systeem zijn sensoren, RFID, een Wi-Fi- of cellulaire communicatieverbinding, en autonome computersoftware die is geprogrammeerd om een netwerkapparaat te helpen gegevens te interpreteren en beslissingen te nemen. Deze M2M-toepassingen vertalen de gegevens, die voorgeprogrammeerde, geautomatiseerde acties in gang kunnen zetten.

Een van de bekendste vormen van machine-tot-machine-communicatie is telemetrie, die al sinds het begin van de vorige eeuw wordt gebruikt om operationele gegevens door te geven. Pioniers in de telemetrie gebruikten eerst telefoonlijnen, en later radiogolven, om prestatiemetingen door te geven die werden verzameld door controle-instrumenten op afgelegen locaties.

Het Internet en verbeterde normen voor draadloze technologie hebben de rol van telemetrie uitgebreid van pure wetenschap, techniek en fabricage tot dagelijks gebruik in producten als verwarmingstoestellen, elektriciteitsmeters en met het Internet verbonden apparaten, zoals apparaten.

Naast de mogelijkheid om apparatuur en systemen op afstand te bewaken, omvatten de belangrijkste voordelen van M2M:

• verlaging van de kosten door het onderhoud en de uitvaltijd van apparatuur tot een minimum te beperken;
• verhoging van de omzet door nieuwe zakelijke mogelijkheden te onthullen voor het onderhoud van producten in het veld; en
• verbetering van de klantenservice door proactieve bewaking en onderhoud van apparatuur voordat deze uitvalt of alleen wanneer dit nodig is.

M2M-toepassingen en voorbeelden

Machine-to-machine communicatie wordt vaak gebruikt voor bewaking op afstand. Bij het bijvullen van producten kan een verkoopautomaat bijvoorbeeld het netwerk of de machine van de distributeur een bericht sturen wanneer een bepaald artikel bijna op is, zodat het kan worden bijgevuld. M2M is van vitaal belang voor systemen voor magazijnbeheer (WMS) en voor het beheer van de toeleveringsketen (SCM).

Nutsbedrijven vertrouwen vaak op M2M-apparaten en -toepassingen om niet alleen energie te oogsten, zoals olie en gas, maar ook om klanten te factureren – door het gebruik van slimme meters – en om factoren op de werkplek te detecteren, zoals druk, temperatuur en de status van apparatuur.

In de telegeneeskunde kunnen M2M-apparaten de vitale statistieken van patiënten in real time bewaken, indien nodig medicijnen toedienen of zorgmiddelen volgen.

De combinatie van het IoT, AI en ML transformeert en verbetert mobiele betalingsprocessen en creëert nieuwe mogelijkheden voor ander koopgedrag. Digitale portemonnees, zoals Google Wallet en Apple Pay, zullen hoogstwaarschijnlijk bijdragen aan de wijdverbreide adoptie van M2M financiële activiteiten.

Smart home systemen hebben ook M2M technologie geïncorporeerd. Het gebruik van M2M in dit ingebedde systeem stelt huishoudelijke apparaten en andere technologieën in staat om real-time controle te hebben over operaties, evenals de mogelijkheid om op afstand te communiceren.

M2M is ook een belangrijk aspect van afstandsbedieningssoftware, robotica, verkeerscontrole, beveiliging, logistiek en wagenparkbeheer en automotive.

Kernmerken van M2M

Kernmerken van M2M-technologie zijn onder meer:

• Laag stroomverbruik, in een poging om het systeem beter in staat te stellen M2M-toepassingen effectief te bedienen.
• Een netwerk operator die packet-switched service biedt
• Monitoring capaciteiten die functionaliteit bieden om gebeurtenissen te detecteren.
• Tijd tolerantie, wat betekent dat gegevensoverdracht kan worden vertraagd.
• Tijd controle, wat betekent dat gegevens alleen kunnen worden verzonden of ontvangen op specifieke vooraf bepaalde perioden.
• Locatiespecifieke triggers die apparaten waarschuwen of wekken wanneer ze bepaalde gebieden betreden.
• De mogelijkheid om continu kleine hoeveelheden gegevens te verzenden en te ontvangen.

M2M-vereisten

Volgens het Europees Instituut voor Telecommunicatienormen (ETSI) omvatten de vereisten van een M2M-systeem:

• Schaalbaarheid – Het M2M-systeem moet efficiënt kunnen blijven functioneren naarmate meer aangesloten objecten worden toegevoegd.
• Anonimiteit – Het M2M-systeem moet de identiteit van een M2M-apparaat desgevraagd kunnen verbergen, met inachtneming van de wettelijke eisen.
• Logging – M2M-systemen moeten de registratie van belangrijke gebeurtenissen ondersteunen, zoals mislukte installatiepogingen, niet werkende diensten of het optreden van foutieve informatie. De logs moeten op verzoek beschikbaar zijn.
• M2M-toepassingscommunicatieprincipes – M2M-systemen moeten communicatie mogelijk maken tussen M2M-toepassingen in het netwerk en het M2M-apparaat of de gateway met behulp van communicatietechnieken, zoals short message service (SMS) en IP Aangesloten apparaten moeten ook met elkaar kunnen communiceren op een peer-to-peer (P2P) manier.
• Afleveringsmethoden – Het M2M-systeem moet unicast-, anycast-, multicast- en broadcast-communicatiewijzen ondersteunen, waarbij broadcast waar mogelijk door multicast of anycast wordt vervangen om de belasting van het communicatienetwerk te minimaliseren.
• Berichtentransmissieschema’s – M2M-systemen moeten in staat zijn de netwerktoegang en berichtenschema’s te regelen en moeten zich bewust zijn van de vertragingstolerantie van M2M-toepassingen bij het plannen.
• Berichtcommunicatiepadselectie – Optimalisatie van de berichtcommunicatiepaden binnen een M2M-systeem moet mogelijk zijn en gebaseerd op beleid zoals transmissiestoringen, vertragingen wanneer andere paden bestaan en netwerkkosten.

M2M vs. IoT

Weliswaar gebruiken velen de termen door elkaar, maar M2M en IoT zijn niet hetzelfde. IoT heeft M2M nodig, maar M2M heeft IoT niet nodig.

Beide termen hebben betrekking op de communicatie van verbonden apparaten, maar M2M-systemen zijn vaak geïsoleerde, stand-alone netwerkapparatuur. IoT-systemen brengen M2M naar een hoger niveau, waarbij ongelijksoortige systemen worden samengebracht in één groot, verbonden ecosysteem.

M2M-systemen maken gebruik van point-to-point communicatie tussen machines, sensoren en hardware via cellulaire of bekabelde netwerken, terwijl IoT-systemen vertrouwen op IP-gebaseerde netwerken om gegevens die zijn verzameld van IoT-verbonden apparaten naar gateways, de cloud of middleware-platforms te sturen.

Gegevens die worden verzameld van M2M-apparaten worden gebruikt door toepassingen voor servicebeheer, terwijl IoT-gegevens vaak worden geïntegreerd met bedrijfssystemen om de bedrijfsprestaties over meerdere groepen te verbeteren. Een andere manier om ernaar te kijken is dat M2M van invloed is op hoe bedrijven werken, terwijl IoT dit doet en van invloed is op eindgebruikers.

Bij het voorbeeld van het bijvullen van producten hierboven gaat het er bij M2M om dat de verkoopautomaat aan de automaten van de distributeur communiceert dat er moet worden bijgevuld. Voeg IoT toe en er wordt een extra laag van analyse uitgevoerd; de automaat kan voorspellen wanneer bepaalde producten moeten worden bijgevuld op basis van aankoopgedrag, waardoor gebruikers een meer gepersonaliseerde ervaring wordt geboden.

M2M-beveiliging

Machine-naar-machine systemen hebben te maken met een aantal beveiligingsproblemen, van ongeoorloofde toegang tot draadloze inbraak tot het hacken van apparaten. Ook moet rekening worden gehouden met fysieke veiligheid, privacy, fraude en de blootstelling van bedrijfskritische toepassingen.

Typische M2M-beveiligingsmaatregelen zijn onder meer het manipulatiebestendig maken van apparaten en machines, het inbouwen van beveiliging in de machines, het waarborgen van de communicatieveiligheid door middel van encryptie en het beveiligen van back-end servers. Het segmenteren van M2M-apparaten op een eigen netwerk en het beheren van de apparaatidentiteit, de vertrouwelijkheid van gegevens en de beschikbaarheid van apparaten kan ook helpen bij het bestrijden van M2M-beveiligingsrisico’s.

M2M-standaarden

Machine-naar-machine-technologie heeft geen gestandaardiseerd apparaatplatform, en veel M2M-systemen zijn taak- of apparaatspecifiek gebouwd. In de loop der jaren zijn verschillende belangrijke M2M-standaarden ontstaan, waarvan vele ook in IoT-settings worden gebruikt, waaronder:

• OMA DM (Open Mobile Alliance Device Management), een apparaatbeheerprotocol
• OMA LightweightM2M, een apparaatbeheerprotocol
• MQTT, een berichtenprotocol
• TR-069 (Technisch Rapport 069), een applicatielaagprotocol
• HyperCat, een data discovery protocol
• OneM2M, een communicatieprotocol
• Google Thread, een wireless mesh protocol
• AllJoyn, een open source software framework

Zorgen over M2M

De grootste zorgen rond M2M hebben allemaal te maken met veiligheid. Van M2M-apparaten wordt verwacht dat ze zonder menselijke leiding werken. Dit verhoogt de kans op veiligheidsrisico’s, zoals hacking, gegevensinbreuken en ongeoorloofde controle. Om zichzelf te kunnen herstellen na kwaadwillige aanvallen of storingen, moet een M2M-systeem beheer op afstand mogelijk maken, zoals firmware-updates.

De noodzaak van beheer op afstand wordt ook een punt van zorg als men bedenkt hoe lang M2M-technologie in gebruik is. De mogelijkheid om mobiele M2M-apparatuur te onderhouden wordt onrealistisch, omdat het onmogelijk is om personeel te sturen om eraan te werken.

Het onvermogen om M2M-apparatuur naar behoren te onderhouden, creëert verschillende unieke beveiligingskwetsbaarheden voor de M2M-systemen en de draadloze netwerken die ze gebruiken om te communiceren.

Geschiedenis van M2M

De oorsprong van het acroniem is niet geverifieerd, maar het eerste gebruik van machine-naar-machine-communicatie wordt vaak toegeschreven aan Theodore Paraskevakos, die technologie uitvond en patenteerde met betrekking tot de overdracht van gegevens via telefoonlijnen, de basis voor de hedendaagse nummerweergave.

Nokia was een van de eerste bedrijven die het acroniem aan het eind van de jaren negentig gebruikte. In 2002 ging het een partnerschap aan met Opto 22 om M2M draadloze communicatiediensten aan zijn klanten aan te bieden.

In 2003 werd M2M Magazine gelanceerd. De publicatie heeft sindsdien de zes pijlers van M2M gedefinieerd als monitoring op afstand, RFID, sensornetwerken, slimme diensten, telematica en telemetrie.