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Comunicación “Machine-to-Machine” (M2M)

La sigla M2M se refiere a la tecnología que permite la comunicación automática y el intercambio de información entre dos o más dispositivos, ya sea en forma cableada o inalámbrica, permitiendo a diferentes usuarios y organizaciones tener la capacidad de monitorear, controlar, recibir, manipular, mandar e intercambiar datos con y desde sus equipos remotos.

El concepto M2M (sigla proveniente del inglés “Machine to Machine”, Máquina a Máquina) nace como consecuencia de la Guerra Fría, durante la que se desarrollaron diversos avances tecnológicos orientados a satisfacer las necesidades de la estrategia militar de la época. Las técnicas de guerra electró- nica, tales como inteligencia de señales e inteligencia electrónica, impulsaron la mejora de innovadores equipos que interactuaban entre ellos mediante sensores y comunicaciones RF, para realizar acciones como guiar misiles, identificar aviones amigos o enemigos, localizar objetivos a distancia, etc. Más tarde, todo ese conocimiento se pondría al servicio de las distintas empresas con fines civiles, comerciales e industriales.

Durante la década de los ‘90 con la expansión de las redes IP en todo el mundo, las comunicaciones M2M ganan un lugar imprescindible en el desarrollo tecnológico, disminuyendo la cantidad de energía y tiempo necesario para el intercambio de información entre máquinas, lo que significó que estas redes permitieran nuevas oportunidades de negocio, comunicando clientes con empresas para efectuar la compra de productos. En este sentido, el M2M ha existido en diferentes formas desde el comienzo de la automatización de las redes informáticas y, por lo general, se asocia al término “telemetría” cuando la comunicación se realiza a través de la red celular 3G/4G o vía radio frecuencia RF.


La llegada del Wireless

La tecnología M2M inalámbrica cada día se torna más frecuente, con mó- dulos de comunicaciones más robustos y extremadamente sofisticados, que se han desarrollado con una serie de características y capacidades técnicas, entre las que sobresalen: doble SIMCard de datos, para aumentar la fiabilidad en las comunicaciones celulares; saltos de frecuencia (frequency-hopping), para evitar interferencias en RF; GPS, para equipos inteligentes; Java embebido, para acelerar la navegación por Internet. Todo esto y más para implementarlos en las distintas aplicaciones específicas en los más diversos mercados, como por ejemplo la telemetría de vehículos en la gestión de flotas de transporte urbano; alarmas domésticas; terminales de Punto de Venta (TPV o POS); medidores de agua, gas y electricidad; pantallas informativas en carreteras; máquinas expendedoras de refrescos o alimentos; tele-mantenimiento de ascensores; estaciones meteorológicas; refrigeradores inteligentes (que pueden pedir suministro de productos al supermercado de forma automática); control de gastos de insumos en procesos industriales; alerta temprana en terremotos o tsunamis, etc. Para dimensionar el aumento y consiguiente impacto de estas tecnologías, la compañía Insight Berg publicó un informe que determinaba que el número de conexiones de redes celulares que se utilizaban en todo el mundo para comunicación M2M fue 47,7 millones en 2008, previendo que dicho número crecería a una cantidad del orden de 187 millones en los años venideros.

Las redes inalámbricas que están todas interconectadas entre sí sirven para mejorar la producción y eficiencia en varias áreas. Un ejemplo son los vehículos de reparto, que al contar con comunicación M2M permiten que los administradores sepan qué productos se deben enviar y a quién. Esta información, a su vez, sirve para racionalizar los productos que el cliente necesita, mejorando la eficiencia en términos de logística al disminuir costos en todo sentido.

Se espera que en un futuro, no muy lejano, se desarrollen aplicaciones con tecnología M2M que vayan desde comunicar el sistema de aire acondicionado con información meteorológica para disminuir el gasto de energía en forma automática, hasta comunicar automóviles entre ellos para evitar accidentes de tránsito. En general, las soluciones M2M traen altos beneficios inmediatos para las empresas, incluyendo reducción de sus costos, incremento en sus ingresos, mejorar el servicio a sus clientes, e incrementar la seguridad de sus bienes. Se estima que en los próximos años, dos terceras partes de los clientes móviles no serán humanos, sino máquinas con tecnología M2M con la capacidad de comunicar diversos tipos de dispositivos y equipos, logrando facilitar la vida cotidiana en beneficio del tiempo y de los costos, al contar con los datos necesarios en el momento oportuno, para la toma de decisiones.


Del M2M al IoT

Por su parte, el concepto IoT (“Internet of Things” o Internet de las Cosas) no es otra cosa que la expansión del M2M al público masivo que demanda tener todas las “Cosas” conectadas a Internet. Los intereses comerciales que se encuentran desarrollando los diferentes estándares para lograr esto, dependen de los distintos modelos de negocio asociados a los clientes, conllevando prácticamente infinitas posibilidades que no estaban previstas. Esto también ha generado nuevos desafíos tecnológicos en esta área, tales como el hecho de tener que implementar IPv6 producto de la escasez de direcciones IP del tipo IPv4 en todo el mundo, debido a la alta demanda por este ítem.


IPv4 & IPv6

Durante la década de los ‘70, se concibió la cuarta versión del Protocolo Internet, más conocida como IPv4, y la primera en ser implementada a gran escala. Las direcciones del tipo IPv4 se expresan como números de notación decimal dividiendo los 32 bits de la dirección en cuatro octetos; XXX.XXX.XXX.XXX. El valor decimal de cada octeto puede ser entre 0 y 255, la posibilidad de combinaciones de esta nomenclatura de 32 bits (2³²) genera 4.294.967.296 (unos 4 mil trescientos millones) de direcciones IP para todo el mundo.

Obviamente, el vertiginoso crecimiento de Internet en los últimos años ha hecho escasear las direcciones IP del tipo IPv4 debido a la alta demanda; dicho sea de paso, las direcciones del tipo IPv4 se agotaron oficialmente el lunes 31 de enero del 2011 según la IANA (Internet Assigned Numbers Authority). A partir de entonces, las compañías celulares realizan multiplexación de las direcciones IP y NAT a través de servidores Proxy internos para satisfacer la alta demanda, lo que les permite cumplir con las miles de solicitudes de conexiones a Internet para dispositivos móviles, pero, al mismo tiempo, causa enormes estragos en el mercado M2M utilizado para telemetría, ante lo cual han aparecido soluciones de Servicios de Hostname tales como DynDns, NoIP y Enlazza por nombrar algunos, que se presentan como una alternativa para paliar los efectos de la escasez de direcciones IP fijas del tipo IPv4.

Para solucionar la problemática mundial de la escasez de direcciones IP del tipo IPv4, aparece el IPv6. Estas direcciones están compuestas por 8 segmentos de 2 bytes cada uno (2128), generando una posibilidad de combinaciones de 6,7 × 10¹7 (670 mil billones) de direcciones IP para todo el mundo. Su representación suele ser hexadecimal; para la separación de cada par de octetos se emplea el símbolo ":", y cada bloque abarca desde 0000 hasta FFFF. Un ejemplo de dirección IP del tipo IPv6 es: 2607:f0d0:4545:3: 200:f8ff:fe21:67cf. Sin embargo, no ha sustituido del todo aún a su predecesor IPv4, debido a que su implementación implica millonarias sumas por conceptos de reemplazo de hardware y software que puedan soportar esta nueva nomenclatura del tipo IPv6. Mientras tanto, las soluciones de Hostname seguirán siendo una alternativa hasta la transición definitiva.


» Artículo gentileza de Wamtech. www.wamtech.com
Septiembre 2017
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