M2Mルータ – metoree本番管理

M2Mルータとは

M2M (Machine to Machine) ルータとは、末端のセンサーデバイスで収集した各種データをサーバに集めてデータ処理を行う際に、これらデバイスとサーバの間に入り、中継の役割を果たす機器のことです。

例えば、河川などの水位を常時監視するために複数の観測地点に水位センサーを複数設置した場合、センサーデバイスからのデータをサーバに送ろうとすると、3GやLTEといった無線のインターフェースを搭載する必要があります。その結果、1つ1つのセンサーデバイスが非常に高価なものになってしまいます。

これを回避するために、センサーデバイス側では比較的安価なWi-Fiや、もしくは有線のインターフェースのみを搭載することにより、システムのコストを抑えることが可能です。M2Mルータは、厳しい環境条件下で使われることも想定し、使用温度範囲が広く、防塵性に優れた特性が求められます。

M2Mルータが使用される分野は非常に幅広く、監視用、工場内における機器制御用、防災用、物流倉庫、農業などが挙げられます。

監視用途としては、街中やマンションなどの建物周辺、スーパーマーケットなど、更には駅などに複数のカメラを設置し、主に防犯を目的として設置されています。

工場内では、各種機器を制御する場合や、生産ラインにおいて製品の生産状況、生産数等をカウントしたり監視したりする場合等に使われます。

物流倉庫においては、在庫品の有無確認や数量の確認と管理などに使われます。

M2Mルータを利用したシステムにおける基本的な動作は、以下のとおりです。

監視用途の例として、街中に設置されている監視カメラシステムが挙げられます。この場合、監視カメラがセンサーデバイスになり、このデバイスがWi-Fi等の無線インターフェースを内蔵し、カメラ画像をM2Mルータに送ります。

M2Mルータは複数地点からのカメラ画像を受信し、画像データを圧縮し画像の属性を示すデータと共に、サーバ側で処理しやすいデータ形態に加工します。その後、暗号化して保護し、3GやLTE等の回線でサーバに送信します。

M2Mルータから送られてきたデータを必要に応じて、加工したりした後に、分析可能な状態にしてディスプレイなどに表示します。

以上は、センサーデバイスからサーバ側へデータを転送する場合の流れですが、逆方向もあります。例えば、表示された監視映像を見たところ不審な人物を発見した場合、更に追跡が必要となった場合などです。

この場合は、センサーデバイスの1つの監視カメラを向きを変えて、不審者を追跡します。そのため、サーバからこの監視カメラに対して「向きを変える」コマンドを発行します。コマンドは、3GまたはLTE等の回線を経由してM2Mサーバに届きます。

このコマンドを受信したM2Mサーバは、複数台の監視カメラの中からサーバから指示のあった監視カメラを特定し、指示のあった監視カメラに対してのみ、コマンドを転送します。この場合、コマンドは、監視カメラが解釈できるコマンドに変換されることが一般的です。

このサーバから送信されたコマンドを受信すると監視カメラは、自らを制御しカメラの向きを変えるという流れになります。以上によりセンサーデバイスとサーバはM2Mルータを介して、相互に通信を行います。

M2M通信ではGSM、3G、LTEなどの無線通信手段を用いてインターネット経由で通信を行う例が挙げられます。これらの通信手段は元々携帯無線通信網を用いて人間同士の通信に使われていたものです。その後、機器同士の通信へと市場拡大する意図で使われ始めたものになります。

機器同士の通信を行うM2M通信は、上記の通信手段以外にもローカルで閉じた通信や有線での通信も可能です。コストや通信性能を考慮し、これらの様々な通信手段を適切に組み合わせることで機器間の通信を実現しています。

IoTは「Internet of Things」の略で、社会に存在する様々なモノがインターネットにつながり、相互通信等が可能になることを指します。IoTでは基本的に、データの収集・データの蓄積・データの分析・課題解決や価値創造の4つの構成要素から成ると考えられています。

M2Mとの違いは、つながるものと手法です。M2Mはインターネットによる通信の他、機械と機械が直接通信することも指します。一方で、IoTが繋がる先は機械とは限らず、別の装置や時には人とつながることもあります。

また、IoTは情報の収集や活用が目的であるのに対してM2Mの活用目的は機械からの情報収集や機械の制御です。センサーで正確な情報収集が必要である場合はM2Mが適しています。

参考文献
https://www.i-netd.co.jp/glossary/m2m_router/
https://mono-wireless.com/jp/tech/M2M.html
https://forcenet.jp/m2m/