Cách thức hoạt động của Máy móc với Máy móc Giao tiếp

Bộ vi mạch của ô tô cho động cơ biết cách hoạt động trong các điều kiện khác nhau để ô tô có thể đạt được mức tiết kiệm nhiên liệu tốt nhất. Máy tính liên kết các nhà máy sản xuất với nhau để giám sát và tối đa hóa sản xuất.

Trong nhiều năm, những cỗ máy được sử dụng để giúp cuộc sống của chúng ta trở nên dễ dàng hơn đã ngày càng trở nên thông minh hơn khi phần mềm và bộ vi xử lý máy tính bên trong cho chúng biết phải làm gì dựa trên các thông số mà chúng tôi cung cấp.

Khi máy móc "nói chuyện", chúng làm như vậy bằng một ngôn ngữ được gọi là "phép đo từ xa". Khái niệm đo từ xa - máy móc và cảm biến từ xa thu thập và gửi dữ liệu đến một điểm trung tâm để phân tích, bởi con người hoặc máy tính - chắc chắn không phải là mới. Nhưng một khái niệm mới nổi đang đưa ý tưởng đó lên một tầm cao mới bằng cách áp dụng công nghệ mạng hiện đại.

Ba công nghệ rất phổ biến - cảm biến không dây, Internet và máy tính cá nhân - đang kết hợp với nhau để tạo ra giao tiếp giữa máy và máy, hay còn gọi là M2M. Khái niệm này hứa hẹn rất nhiều trong việc thúc đẩy việc sử dụng máy đo từ xa của các doanh nghiệp, chính phủ và các cá nhân tư nhân.

Ví dụ, thông tin liên lạc M2M có thể được sử dụng để giám sát hiệu quả hơn tình trạng của cơ sở hạ tầng công cộng quan trọng, chẳng hạn như các công trình xử lý nước hoặc cầu, với ít sự can thiệp của con người hơn. Nó có thể giúp các doanh nghiệp duy trì hàng tồn kho hoặc giúp các nhà khoa học tiến hành nghiên cứu dễ dàng hơn. Bởi vì nó dựa trên công nghệ phổ biến, nó cũng có thể giúp chủ nhà duy trì bãi cỏ hoàn hảo hoặc tạo danh sách mua sắm chỉ bằng một nút bấm.

Truyền thông M2M mở rộng vai trò của máy đo từ xa ra ngoài việc sử dụng phổ biến trong khoa học và kỹ thuật và đặt nó trong môi trường hàng ngày. Mọi người đã và đang sử dụng M2M, nhưng có nhiều ứng dụng tiềm năng hơn khi cảm biến không dây, mạng và máy tính được cải thiện và khái niệm này được kết hợp với công nghệ khác.

Truyền thông M2M đã phát triển như thế nào? Nó khác với phép đo từ xa truyền thống như thế nào? Và các ứng dụng khác nhau cho giao tiếp M2M là gì? Đọc tiếp để tìm hiểu thêm về M2M.

Nội dung

1. Phép đo từ xa so với Truyền thông M2M
2. Cách hoạt động của M2M
3. Các ứng dụng của M2M Communications

Trong giao tiếp giữa máy với máy, cảm biến từ xa thu thập dữ liệu và gửi dữ liệu không dây tới mạng, nơi dữ liệu được định tuyến tiếp theo, thường là thông qua Internet, đến một máy chủ chẳng hạn như máy tính cá nhân. Tại thời điểm đó, dữ liệu được phân tích và xử lý theo phần mềm tại chỗ.

Các hệ thống cũ cũng hoạt động tương tự, sử dụng "phép đo từ xa". Công nghệ đo từ xa, theo nhiều cách, là tiền thân của các hệ thống thông tin liên lạc M2M tiên tiến hơn. Cả liên lạc đo xa và liên lạc M2M đều truyền dữ liệu thông qua một cảm biến. Sự khác biệt chính giữa hai loại này là thay vì một tín hiệu vô tuyến ngẫu nhiên, truyền thông M2M sử dụng các mạng hiện có, chẳng hạn như mạng không dây được công chúng sử dụng, để truyền dữ liệu.

Hệ thống đo xa từng là địa bàn của các nhà khoa học, các cơ quan chính phủ và các tổ chức khác. Tuy nhiên, công nghệ đo từ xa vẫn được sử dụng nhiều, bao gồm trong hàng không vũ trụ, nông nghiệp, giám sát xử lý nước và khoa học động vật hoang dã. Các nhà khoa học về động vật hoang dã đeo vòng cổ vô tuyến phù hợp với một con vật bị bắt sẽ gửi máy đo từ xa về chuyển động và thói quen của con vật đó.

Tuy nhiên, các cảm biến trong thông tin liên lạc đo xa cũ có tính chuyên biệt cao và thường cần nguồn điện mạnh để truyền dữ liệu. Ngoài ra, việc thu thập dữ liệu có thể bị lỗi nếu một bộ cảm biến từ xa được đặt ở một "điểm chết". Tất nhiên, bất kỳ phân tích dữ liệu nào cũng được thực hiện bởi những gì chúng ta coi là máy tính cổ.

Truyền thông M2M hiện đại đại diện cho những cải tiến lớn so với các hệ thống này. Những tiến bộ của công nghệ cảm biến từ xa giúp tăng độ nhạy và độ chính xác. Máy tính và phần mềm phân tích cũng hoạt động với tốc độ nhanh hơn. Sự phát triển bùng nổ của các mạng không dây công cộng có lẽ là thay đổi lớn nhất đã mở rộng giao tiếp M2M đến nhiều lĩnh vực khác.

Sử dụng mạng không dây giúp truyền đo từ xa dễ dàng hơn vì một số lý do. Đầu tiên, tín hiệu vô tuyến không cần phải mạnh mẽ như trước đây, vì các tháp di động được trải rộng trên các khu vực rộng lớn để cung cấp vùng phủ sóng. Các hệ thống đo từ xa cũ không phải lúc nào cũng dựa vào tín hiệu vô tuyến - ví dụ như một số đường dây điện thoại chuyên dụng đã sử dụng - nhưng khía cạnh không dây cho phép bố trí cảm biến từ xa dễ dàng hơn.

Tìm hiểu chính xác cách hoạt động của M2M trên trang tiếp theo.

Làm cho một hệ thống liên lạc giữa máy và máy hoạt động là một quá trình từng bước. Các yếu tố chính liên quan là cảm biến (thường là loại có thể gửi đo từ xa không dây), mạng không dây và máy tính kết nối Internet.

Hãy lấy trường hợp của một cơ sở xử lý nước. Các kỹ sư thành phố chịu trách nhiệm cung cấp nước sạch cho cộng đồng. Họ cần giám sát nguồn cung cấp nước thô, quá trình xử lý và sản phẩm cuối cùng là nước có thể uống được.

Đầu tiên, các kỹ sư sẽ đặt các cảm biến ở những vị trí chiến lược. Điều này bao gồm việc đặt các cảm biến có thể phát hiện các chất gây ô nhiễm gần hoặc xung quanh nguồn cung cấp nước thô, chẳng hạn như hồ hoặc sông, cũng như gần cửa hút chính của các nhà máy nước. Họ cũng sẽ đặt các cảm biến ở các giai đoạn khác nhau của quá trình xử lý và nhiều cảm biến hơn trên các đường ống xả thải của nhà máy, nơi cung cấp nước đã qua xử lý cho cộng đồng.

Các cảm biến này sẽ gửi dữ liệu thời gian thực tới mạng không dây, mạng này kết nối với Internet. Sau đó, các kỹ sư giám sát dữ liệu phát trực tuyến đến này bằng cách sử dụng máy tính được cài đặt phần mềm chuyên dụng.

Ví dụ, dữ liệu từ các cảm biến của hồ có thể cho họ biết rằng một lượng dầu đã xuất hiện trong hồ, có lẽ là do một vụ tràn. Sau đó, các kỹ sư có thể chuyển sang một vị trí lấy nước khác để tránh kéo nước bị ô nhiễm vào nhà máy xử lý.

Dữ liệu từ nhà máy xử lý sẽ cung cấp thông tin về tình trạng của nước khi nó đi vào quá trình xử lý. Ví dụ, một số cộng đồng trải qua mức độ chảy tràn hóa chất cao vào những thời điểm nhất định trong năm, khiến các kỹ sư phải sử dụng các quy trình đặc biệt để lọc nước vào những thời điểm đó. Nếu các cảm biến phát hiện ra điều đó, nó có thể cảnh báo các kỹ sư xử lý nước cho vấn đề đó. Tuy nhiên, bằng cách chỉ sử dụng quy trình xử lý đó khi cần thiết, nó giúp tiết kiệm tiền cho thành phố.

Cuối cùng, các kỹ sư có thể giám sát nước đầu ra để đảm bảo quá trình xử lý của họ thực sự mang lại nước uống chất lượng cao cho cộng đồng.

Kiểm tra trang tiếp theo để tìm hiểu về các ứng dụng khác cho giao tiếp M2M.

Thật dễ dàng để hiểu tại sao giao tiếp giữa máy với máy có nhiều ứng dụng như vậy. Với cảm biến tốt hơn, mạng không dây và khả năng tính toán tăng lên, việc triển khai M2M có ý nghĩa đối với nhiều lĩnh vực.

Ví dụ, các công ty tiện ích sử dụng phương tiện liên lạc M2M, trong cả việc thu hoạch các sản phẩm năng lượng, chẳng hạn như dầu và khí đốt, và thanh toán cho khách hàng. Tại hiện trường, các cảm biến từ xa có thể phát hiện các thông số quan trọng tại địa điểm khoan dầu. Các cảm biến có thể gửi thông tin không dây đến máy tính với các chi tiết cụ thể về áp suất, tốc độ dòng chảy và nhiệt độ hoặc thậm chí mức nhiên liệu trong thiết bị tại chỗ. Máy tính có thể tự động điều chỉnh thiết bị tại chỗ để tối đa hóa hiệu quả.

Kiểm soát lưu lượng là một môi trường năng động khác có thể được hưởng lợi từ truyền thông M2M. Trong một hệ thống điển hình, các cảm biến giám sát các biến số như lưu lượng và tốc độ giao thông. Các cảm biến gửi thông tin này đến máy tính bằng cách sử dụng phần mềm chuyên dụng để điều khiển các thiết bị điều khiển giao thông, như đèn và các biển báo thông tin thay đổi. Sử dụng dữ liệu đến, phần mềm điều khiển các thiết bị điều khiển giao thông để tối đa hóa lưu lượng giao thông. Các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu cách tạo ra mạng M2M theo dõi tình trạng của cơ sở hạ tầng, chẳng hạn như cầu và đường cao tốc [nguồn: Southern Illinois University News ].

Telemedicine cung cấp một công dụng khác. Ví dụ, một số bệnh nhân tim đeo màn hình đặc biệt để thu thập thông tin về cách tim của họ đang hoạt động. Dữ liệu được gửi đến các thiết bị được cấy ghép để tạo ra một cú sốc để điều chỉnh nhịp điệu sai lệch.

Doanh nghiệp cũng có thể sử dụng thông tin liên lạc M2M để theo dõi hàng tồn kho và bảo mật. Cuối năm 2007, liên lạc M2M đã giúp phá vỡ một vòng trộm cắp thiết bị nặng. Một công ty cho thuê đã nhận thấy các cảm biến trên thiết bị của họ cho thấy những chiếc máy ủi đã cách nơi chúng được cho là gần 100 dặm. Việc kiểm tra các thiết bị khác được thuê cùng ngày tại các địa điểm khác nhau cho thấy xu hướng tương tự và doanh nghiệp đã sử dụng hệ thống liên lạc M2M của mình để vô hiệu hóa các động cơ trên thiết bị và liên hệ với cơ quan thực thi pháp luật. Các nhân viên phát hiện ra rằng thiết bị của công ty, cùng với hàng chục thiết bị bị đánh cắp khác, đang hướng đến biên giới Mexico.

Giao tiếp giữa máy với máy dường như có một tương lai tươi sáng. Đó là một công nghệ linh hoạt sử dụng thiết bị phổ biến theo những cách mới. Mỗi ngày, các doanh nghiệp, kỹ sư, nhà khoa học, bác sĩ và nhiều người khác đang tìm ra những cách mới để sử dụng công cụ truyền thông mới này.

Để biết thêm thông tin về truyền thông M2M và các chủ đề liên quan, hãy xem các liên kết trên trang tiếp theo.

Những bài viết liên quan

Các liên kết tuyệt vời hơn

­