コネクティビティの未来：機械間通信の世界を解き明かす

進化し続けるテクノロジーの中で、大きな勢いを見せているのがM2M（マシン・ツー・マシン）通信です。

企業がシステム、デバイス、センサーをより賢く、より速く、より効率的に接続する方法を模索し続ける中、M2M通信はデジタルトランスフォーメーションの取り組みに不可欠な要素となっています。

この投稿では、機械間通信の進化と、製造業者がM2M技術を使用して業務全体の産業機器を接続する方法を探ります。

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M2M（Machine to Machine）通信とは、生産環境内のさまざまな機械、センサー、制御システム間で情報とデータをシームレスに交換することを指します。この高度な通信形態により、リアルタイムのモニタリング、データ分析、自動意思決定が可能になり、最終的にプロセスの合理化、効率の向上、運用コストの削減が実現します。

M2M通信のパワーを活用することで、製造業者はデータ主導型の洞察を活用し、生産ワークフローの最適化、機器の健全性の監視、メンテナンスの必要性の予測を行うことができます。このように相互に接続された機械のネットワークがインダストリー4.0の基盤を形成し、スマート工場とIIoTIndustrial Internet of Things）などの最先端技術との相乗効果によって、製造業の革新と成長が促進されます。

本質的に、製造業におけるM2M通信は、より機敏で、柔軟で、インテリジェントな生産環境への道を開き、企業が変化する市場の需要に適応し、生産性を向上させ、ますます接続された世界での競争力を維持できるようにします。

産業用IoTM2Mはどちらもネットワーク化されたエンティティ間の通信を伴うため、両者の間には混乱が生じる可能性があります。

その違いはこうです：IIoT 、接続され通信するデバイスの広範なシステムを指し、M2Mは2つのデバイス間の直接的な情報トランザクションを指します。つまり、スピンドル回転数を測定する回転数センサーがエッジデバイスにデータを送信するのは、産業用モノのインターネットを構成するマシン間通信の一例です。

M2M技術の主な変化は、多くのネットワークが従来のPLCのような中央ハブを必要としないことです。

製造ネットワークは、エッジコンピューティングによる分散型モデルを採用しています。

以前、製造業のネットワーク・アーキテクチャは中央集権型でした。製造現場で発生する情報はすべて、ネットワーク全体を制御するシステムにシャトルされていました。

しかし、潮目は変わりつつあります。ワイヤレス接続が主流となり、メーカーはクラウドを採用。

分散型ネットワークはM2Mにとって重要です。PLCからデバイスまで電線を引く代わりに、ワイヤレスセンサーは必要な場所に直接情報を送ることができます。これはPLCであることに変わりはなく、製造アプリケーションやMESに送ることもできます。 MESやオフィスのコンピュータ、技術者の電話などです。

コネクテッドデバイスの規模を拡大する場合、セキュリティが懸念されます。

しかし、M2M機器には暗号化などのセキュリティ機能が組み込まれていることがよくあります。通信は2つのデバイス間でのみ行われるため、エンドツーエンドの暗号化が可能ですが、これは悪意のある誰かがデバイスの1つに直接アクセスしなければならないことを意味します。その場合でも、パスワード保護とファイアウォールにより、強固で安全なM2M通信を実現できます。さらに、情報が1つのマシンから別のマシンへ送信されるだけで、各デバイスに他の接続がない場合、悪意のあるユーザーがアクセスした場合、それらのデバイス間の情報のみが危険にさらされます。

M2M通信はデバイスの接続を容易にしていますが、製造業のIT部門が考慮すべき重要な要素はまだあります。

M2Mアプリケーションを検討する際には、その製品を支配するネットワークとプロトコルの種類を理解することが重要です。Wi-Fi、Zigbee、Bluetooth、Bluetooth Low Energy、RFID、NFC、無線などの一般的なネットワークは、市販されている機器に搭載されています。それぞれのネットワークには、送信できる距離とデータの範囲があります。さらに、消費電力と接続可能なデバイスの数も、理解すべき重要な詳細です。

デジタルトランスフォーメーション計画の一環として、M2Mデバイスをどこで、何を、どのように統合するかを理解する必要があります。

電力などの資源はどこにありますか？

M2Mデバイスに電力が供給されるかどうかという単純なことが重要です。M2MデバイスやIoT デバイスを拡張する際の最大の懸念事項の1つは、デバイスに電源がない場合、バッテリーの交換にどれだけの時間がかかるかということです。

機器間の距離はどのくらいですか？

ワイヤレス通信の各プロトコルは、動作距離の範囲を提供します。データの行き先を知っておくと、プロトコルや動作周波数の能力によって使用できるデバイスが制限される場合があります。プロトコルは一般的に、送信できるデータ量と距離に影響します。また、データ量が多いほど、あるいはデータ送信距離が長いほど、エネルギー消費量に影響することに注意してください。

マシンとマシンの間に何があるのかを知りましょう。例えば、デュアルバンドのWi-Fiルーターは、5GHzでより高速にデータを送信できます。しかし、壁や天井などを通過する信号が必要なアプリケーションでは、2.4GHz帯を使用した方がうまくいくかもしれません。このような詳細が、M2Mが効果的に機能するか、頭痛の種になるかの分かれ目になります。

送信されるデータの量は？

M2M通信には、壁を突き破る能力を決定するのに役立つ周波数もありますが、もう1つ注目すべき周波数があります。これは、送信できるデータ量のことです。ワイヤレスセンサーなどのApplications それほど必要ないかもしれませんが、他のデバイスと通信するライブストリーミングカメラでは、より高い帯域幅が必要になります。

さらに、各プロトコルには送受信可能な信号数の制限があります。接続機器の規模が大きくなると、ノイズが問題になることがあります。デジタル製造計画を開始する際には、同じ周波数内で動作するデバイス間のノイズをどのように扱うかについて、必ず考えておいてください。

M2Mは、製造プロセスを制御・追跡する新しい方法を提供します。

新しいテクノロジーを古い機械やプロセスに統合したり、後付けしたりするのは簡単なことです。2つの機械間の通信は簡単ですが、企業のデジタルインフラ計画を左右する多くのオプションがあります。先に述べた詳細は、M2Mをうまく適用するための最適な方法を学ぶのに最適な場所です。