Podminky cookies

M2M komunikace: Nejde o sci-fi, uplatnění nachází denně. Budoucností je narrow-band

M2M komunikace: Nejde o sci-fi, uplatnění nachází denně. Budoucností je narrow-band

M2M komunikace: Nejde o sci-fi, uplatnění nachází denně. Budoucností je narrow-band

Kam člověk nemůže, tam nastrčí čidlo, respektive zařízení se SIM kartou, která dokáže odesílat data. Tak by se dal stručně a s nadsázkou shrnout princip M2M komunikace. Tedy spojení, kdy se spolu dorozumívají nikoli lidé, ale… stroje. A ač to na první pohled může znít jako sci-fi, věřte, že o žádnou hudbu budoucnosti nejde.

Vždyť v Česku bylo podle Českého telekomunikačního úřadu v roce 2019 aktivních více než      1,1 milionu M2M SIM karet. A jen v prvním pololetí 2019 se prostřednictvím nich přeneslo    1,28 PB dat. Ať už z bezdrátových platebních terminálů, monitorovacích jednotek ve vozidlech, bezpečnostních kamer, nebo třeba z vodoměrů či elektroměrů. Tady všude se spolu totiž můžou dorozumívat samotná zařízení.

Ta nejčastěji sbírají a následně do dalšího zařízení odesílají data: O aktuální spotřebě, průtoku, hmotnosti, teplotě – dosadit si můžete snad všechny fyzikální veličiny – ale často také      o poloze nebo aktuální provozní data stroje. Tady si můžete představit třeba pravidelně zasílané informace o stavu brzd nebo zbývajícím množství materiálu v zásobnících.

M2M komunikace je tedy přímá komunikace mezi dvěma body, ale nemusí být nutně jednosměrná. Po vyhodnocení zaslaných dat totiž může opačným směrem zamířit (někdy i automaticky) pokyn k akci – ke snížení průtoku, zamítnutí platební transakce nebo zastavení výroby v okamžiku, kdy zaslaná data detekují například problém s částí zařízení.

M2M vs IoT: (Ne)viditelná hranice

Existuje hranice mezi M2M a IoT? A pokud ano, kudy vede? Co odborník, to názor. Pro M2M komunikaci nicméně platí, že jde o sběr a přenos dat z jednoho zařízení do druhého. Bez nutnosti lidského zásahu a velmi často například díky senzoru s M2M SIM kartou. Nejčastěji jde  o sběr konkrétních hodnot, jejich ukládání a zpracování. V praxi je to například sběr informací     o poloze z GPS jednotky ve firemním autě nebo třeba spojení doručovacího vozu a firemního systému.

Další posun pak přinesl IoT, podle některých další přirozený vývoj z M2M. U IoT se data sbírají do cloudu. A v něm jsou k dispozici dalším aplikacím, které je zpracovávají, hledají souvislosti, závislosti a provádí vyhodnocení. Typickým příkladem IoT je smart metering: Konkrétně odečet stavů vody a tepla z vodoměrů a kalorimetrů, sledování teploty a vlhkosti ve skladovacích a výrobních prostorech nebo třeba ve vozidlech. Patří sem i měření kvality prostředí v místnosti: Čidla snímají například teplotu, vlhkost a úroveň CO2 (tedy to, jak je místnost „vydýchaná“). Tento parametr jsme sledovali v projektu O2 Zdravá škola.

Suma sumárum: M2M postavilo základy komunikace a IoT na nich dále staví. Obě technologie nicméně existují vedle sebe – a každá z nich nachází uplatnění v konkrétních případech.

LPWAN sítě – „datové dálnice“ pro M2M i IoT komunikaci

Jak přenos informací v praxi funguje? Data putují v takzvaných LPWAN (Low-Power Wide-Area) sítích, které jsou speciálně vyčleněné pro aplikace typu IoT a M2M. Tedy pro aplikace, kterým stačí relativně nízká přenosová rychlost, ale vyžadují dlouhou životnost baterie a schopnost odesílat data i z (pro signál) těžko dostupných míst. Typickým příkladem může být odečet vody: Čidlo s M2M SIM kartou je umístěné hluboko pod zemí pod betonovým poklopem,  a přesto se z něj data odesílají. Dlouhé roky. A bez nutnosti měnit baterie.

Ještě stále se orientujete? Skvěle. LPWAN sítí je totiž vícero. Licencované LPWAN sítě (sem patří například narrow-band IoT nebo LTE-M) můžeme vnímat jako synonymum dnešních mobilních sítí. Jsou integrované do už existujících infrastruktur a při jejich použití máte jistotu, že data nikdo neruší nebo „neodposlouchává“. Nelicencované sítě (nejznámější jsou LoRa nebo SigFox) jsou zase alternativou pro projekty například v místech, kde není běžný mobilní signál dostupný.

SigFox a LoRa: Zajímavé řešení pro menší lokality

Zatímco ve Francii, Španělsku nebo Velké Británii hlásí SigFox celoplošné pokrytí, v Česku se využívá primárně pro lokální projekty – v místech, kam nedosahuje mobilní signál (příhraniční oblasti, odlehlá místa národních parků, horské oblasti, ale i železobetonové konstrukce budov)    a která nejsou prozatím pokrytá narrow-band IoT signálem, a velmi často pro velmi specifické projekty s poměrně nízkou ekonomickou nákladností. Pro SigFox je možné díky jednoduchému programátorskému rozhraní postavit aplikaci na míru. Ve Francii prostřednictvím této technologie monitorují požární hydranty, které denně hlásí, zda v nich neklesl tlak vody pod určitou úroveň. V Česku na této technologii stojí podle odhadů nižší stovky projektů – nejčastěji jde o monitoring stavů a hodnot a následné posílání informací o překročení limitů (bezpečnostních, provozních…).

Další nelicencovanou a občas i v Česku používanou LPWAN sítí je potom LoRa. U té nicméně pozor na využití v hustě zastavěném prostředí, může docházet k rušení signálu. I proto není vhodná pro přenos důležitých a zásadních informací.

Narrow-band jako další krok pro rozvoj M2M komunikace

Licencovanou narrow-band IoT síť jsme rozeběhli na severní Moravě a v pokrývání zbytku České republiky plynule pokračujeme. Výrazně se tak zvýší možnosti využití M2M. Přenos dat prostřednictvím narrow-bandu totiž znamená nejen nízké náklady, ale i nízkou spotřebu baterie. Komunikace skrze narrow-band nejčastěji probíhá tak, že se zařízení jednou za konkrétní časový úsek do sítě připojí, pošle data, která posílat má, případně si počká na data (konkrétní příkazy), která dorazí zpět, a pak se zase odpojí. Životnost je díky tomu až 10 let.

Komunikace prostřednictvím narrow-bandu je ideální tam, kde častá výměna baterií nedává smysl, případně by byla velmi složitá. Ostatně, to úzce souvisí i s další velkou výhodou narrow-bandu: Umožňuje přenos dat i z míst, kde jiné technologie (3G, LTE…) nemají pokrytí.      A nemusí to být nutně jen hluboké šachty, jeskyně, případně snímače umístěné pod silným poklopem, pod hladinou nebo pod povrchem – „klasický“ signál hůře prostupuje například opláštěním budov.

Nevýhodou u narrow-band IoT sítě může být nízká přenosová rychlost, která se pohybuje v řádech kB/s. Dle našich zkušeností jde ale o rychlost, která je pro M2M komunikaci naprosto dostatečná. Vždyť zpráva o poloze pomocí GPS má obvykle 6 bajtů, informace o teplotě 2 bajty, případně data o rychlosti dokonce jen 1 bajt.

 

Budoucnost? Možná LTE-M a příklon k IoT

Kromě sítě narrow-band IoT tu je ještě LTE-M. De facto vysokorychlostní internet určený pro M2M komunikaci a IoT. S nízkou latencí a naopak s ještě vyšší prostupností, než nabízí narrow-band.

Bez ohledu na to, zda je o narrow-band nebo LTE-M, obě sítě jsou odrazovým můstkem pro další, masívnější využívání M2M komunikace, případně pro rozvoj IoT. Pokud o některé z technologií přemýšlíte, ozvěte se nám: Probereme s vámi, které řešení je pro vaše záměry nejvhodnější, a pomůžeme vám i s jeho případnou realizací: Od návrhu řešení přes zajištění senzorů i datových M2M SIM karet až po montáž a proškolení zaměstnanců.

Zaujalo vás M2M a chcete zjistit víc?

 

Jindra Běhavý, produktový manažer pro M2M

Do O2, respektive tehdejšího Eurotelu, nastoupil v roce 2004 ještě při škole. Začínal na infolince  a přes procesy došel až na produkt. Aktuálně má na starosti M2M. Na M2M Platformě pracuje    od prvního dne jejího života v hlavách španělských kolegů, zná všechna její zákoutí a nálady. Je to srdcovka. Při práci hledá hlavně řešení, nekouká na to, co bylo, ale na to, co přichází, a zůstává      v klidu.

Související článek Hybridní práce: 5 + 1 výzva k překonání, aby tenhle nový model opravdu fungoval
Nahoru