Com­mu­ni­ca­tion Machine to Machine (M2M) : dé­fi­ni­tion, ca­rac­té­ris­tiques et avantages

La com­mu­ni­ca­tion Machine to machine ou M2M décrit l’échange au­to­ma­tisé d'in­for­ma­tions entre plusieurs terminaux, sans in­ter­ven­tion manuelle humaine. La tech­no­lo­gie Machine to machine est utilisée dans dif­fé­rents domaines, dont la sur­veil­lance, le contrôle ou la commande de machines et automates et jusqu’à l’in­dexa­tion de sites Web par des moteurs de recherche.

Les machines in­tel­li­gentes peuvent échanger des in­for­ma­tions, voire coor­don­ner et exécuter des opé­ra­tions, sans in­ter­ven­tion humaine. Découvrez, dans cet article, les principes de la com­mu­ni­ca­tion M2M : son émergence, son fonc­tion­ne­ment et son uti­li­sa­tion. Explorez également les avantages de cette tech­no­lo­gie pour votre en­tre­prise.

Le terme Machine to machine se veut très général. Les dé­fi­ni­tions de M2M se con­centrent, pour la plupart, sur des aspects partiels de cette tech­no­lo­gie, en né­gli­geant souvent d'autres points décisifs.

La Bun­des­net­za­gen­tur (autorité de ré­gu­la­tion allemande) définit la com­mu­ni­ca­tion Machine to machine comme suit :

Bien que la dé­fi­ni­tion de la Bun­des­net­za­gen­tur spécifie qu’une in­ter­ven­tion humaine avec le système d’in­for­ma­tion est inutile, une par­ti­ci­pa­tion humaine limitée est néanmoins en­vi­sa­geable.

D’autres dé­fi­ni­tions de la com­mu­ni­ca­tion M2M se con­centrent sur les aspects tech­niques et le fonc­tion­ne­ment de la com­mu­ni­ca­tion. La com­mu­ni­ca­tion Machine to machine cor­res­pond donc à la détection d'un événement par un dis­po­si­tif, puis la trans­mis­sion d’in­for­ma­tions af­fé­rentes à une ap­pli­ca­tion, via un réseau.

L’ap­pli­ca­tion en question sert alors à convertir en in­for­ma­tions com­pré­hen­sibles les in­for­ma­tions trans­mises relatives à l’événement.

L'échange d'in­for­ma­tions entre machines date du début du XXe siècle. À cette époque, cependant, les in­for­ma­tions étaient ex­clu­si­ve­ment trans­mises par le biais de con­nexions câblées. À la fin des années 1920, la té­lé­mé­trie s'est dé­ve­lop­pée, per­met­tant la trans­mis­sion des valeurs de mesure d’un capteur à un système de trai­te­ment des données distant, par le biais d’ondes radio.

Par la suite, les avancées tech­no­lo­giques faites dans les domaines de la té­lé­gra­phie, de la té­lé­pho­nie, de la radio et de la té­lé­vi­sion ont inspiré le ma­thé­ma­ti­cien Claude Shannon à améliorer sa théorie ma­thé­ma­tique de la com­mu­ni­ca­tion. Il a poursuivi l'ob­jec­tif de réduire le bruit de fond, jetant ainsi les bases d'une trans­mis­sion de données plus claire et du per­fec­tion­ne­ment de la com­mu­ni­ca­tion Machine to machine.

Après 1950, dans la seconde moitié du XXe siècle, l’affichage des numéros d'appel et la tech­no­lo­gie de relevé au­to­ma­tique des compteurs se sont imposés comme autant de nouveaux jalons dans le dé­ve­lop­pe­ment de la com­mu­ni­ca­tion M2M.

À la fin du XXe siècle, mais surtout depuis le début du XXIe siècle, le per­fec­tion­ne­ment de la tech­no­lo­gie Machine to machine a atteint des niveaux inégalés grâce à la té­lé­pho­nie mobile et à l’Internet sans fil. Au­jour­d'hui, notre quotidien nous met si souvent en contact avec des machines capables de com­mu­ni­quer au­to­ma­ti­que­ment entre elles que nous n'en avons même plus cons­cience.

Le principal objectif de la com­mu­ni­ca­tion Machine to machine est de collecter des données et de les trans­mettre via un réseau. Les séquences d'évé­ne­ments de la com­mu­ni­ca­tion Machine to machine per­met­tent d'exé­cu­ter au­to­ma­ti­que­ment certaines opé­ra­tions.

Pour optimiser les séquences d'opé­ra­tion des machines, on peut également s'in­té­res­ser à l'art de l’ap­pren­tis­sage au­to­ma­tique ou machine learning. Cette uti­li­sa­tion de la tech­no­lo­gie M2M est étroi­te­ment liée à l'in­tel­li­gence ar­ti­fi­cielle et sert de base à l'In­ter­net des objets.

Pour com­prendre cette tech­no­lo­gie, il est utile d’en connaître les ca­rac­té­ris­tiques de base. Tous les systèmes Machine to machine se composent des trois éléments prin­ci­paux présentés ci-dessous.

Le terminal de données est le système, à partir duquel les données doivent être trans­mises ou sur­veil­lées. Il peut s'agir, par exemple, d'un dis­tri­bu­teur au­to­ma­tique qui envoie des ré­ca­pi­tu­la­tifs d'in­ven­taire à un bureau central, d'un appareil de mesure qui en­re­gistre les données mé­téo­ro­lo­giques ou d'un dis­po­si­tif médical qui transmet des in­for­ma­tions sur la santé des patients.

Les terminaux de données sont des systèmes micro-or­di­na­teurs, c'est-à-dire des émetteurs, reliés à un récepteur. Un réseau de com­mu­ni­ca­tion M2M peut être constitué de plusieurs terminaux de données et de terminaux associés. Les terminaux de données renvoient les in­for­ma­tions sou­hai­tées au réseau, où elles sont trans­mises au point d'in­té­gra­tion des données. Les dif­fé­rents terminaux de données peuvent également com­mu­ni­quer entre eux via le réseau.

Il existe dif­fé­rents types de réseaux de com­mu­ni­ca­tion per­met­tant la trans­mis­sion de données d'une machine à l'autre.

Au quotidien, nous utilisons, par exemple, des réseaux de té­lé­pho­nie mobile, des réseaux WLAN ou des con­nexions Internet câblées. Toutefois, il existe également une large gamme de pos­si­bi­li­tés tech­niques de transfert de données, qui sont prin­ci­pa­le­ment utilisées dans les ap­pli­ca­tions de l'Internet des objets :

• La tech­no­lo­gie RFID (Iden­ti­fi­ca­tion par ra­dio­fré­quence) est utilisée pour l'échange de données sans contact par ondes élec­tro­mag­né­tiques. Elle est surtout utilisée dans le domaine de la lo­gis­tique. La RFID est également utilisée pour l'iden­ti­fi­ca­tion des animaux, ainsi que dans les cartes de paiement.
• La RFID sert également de base à la norme de com­mu­ni­ca­tion en champ proche NFC, qui est largement utilisée dans les domaines du paiement sans contact, des contrôles d'accès sans papier, de la double au­then­ti­fi­ca­tion et bien plus encore. Certaines ap­pli­ca­tions et jeux pour smart­phones se servent également de trans­mis­sions NFC pour com­mu­ni­quer avec leurs uti­li­sa­teurs.
• Le Bluetooth tient lui aussi un rôle important dans l'In­ter­net des objets. Grâce à cette tech­no­lo­gie, vous pouvez trans­fé­rer ra­pi­de­ment des données sur ce que l'on appelle le pi­co­ré­seau.
• Ainsi, la connexion Bluetooth est non seulement utilisée pour l’envoi de photos et vidéos, mais aussi au sein de maisons in­tel­li­gentes (par ex. pour jouer de la musique) ou pour les dis­po­si­tifs mains-libres de voiture. Dans le domaine de la tech­no­lo­gie médicale, le Bluetooth joue également un rôle essentiel dans le dé­ve­lop­pe­ment d’appareils auditifs, de prothèses ou encore dans le contrôle de la glycémie.

La machine qui reçoit les in­for­ma­tions est appelée point d'in­té­gra­tion des données. Con­trai­re­ment aux terminaux de données, il n’y en a gé­né­ra­le­ment qu'un seul par réseau. Il peut s'agir d'un serveur, d'une centrale de sur­veil­lance des valeurs de mesure ou d'un robot de moteur de recherche qui collecte les données de divers sites Web.

Pour pouvoir tra­vail­ler avec cette tech­no­lo­gie au quotidien, il est par­ti­cu­liè­re­ment utile de bien en com­prendre le fonc­tion­ne­ment. Face à la variété de fonctions et d’ap­pli­ca­tions prises en charge, il peut être difficile de s’en faire une idée précise. L'article suivant ré­per­to­rie des in­for­ma­tions sup­plé­men­taires sur les ca­rac­té­ris­tiques et les avantages de la com­mu­ni­ca­tion Machine to machine.

La com­mu­ni­ca­tion M2M se ca­rac­té­rise, entre autres, par une faible con­som­ma­tion d'énergie et des per­for­mances de systèmes élevées lors de l'échange de données. Un opérateur de réseau prend en charge des packs de services.

Il s'agit souvent de fonctions de sur­veil­lance per­met­tant aux uti­li­sa­teurs de garder un œil sur les évé­ne­ments im­por­tants. La trans­mis­sion de données peut être retardée dans le réseau lorsque des données de priorité plus élevée doivent être envoyées si­mul­ta­né­ment. Al­ter­na­ti­ve­ment, l'uti­li­sa­teur peut définir un délai de trans­mis­sion des données ou de petits volumes de données peuvent être transmis en continu. En lo­gis­tique, il est même possible de pro­gram­mer les machines en fonction de leur em­pla­ce­ment et de les notifier ou mettre en marche au­to­ma­ti­que­ment lors­qu'elles se trouvent dans une certaine zone.

L’Institut européen des normes de té­lé­com­mu­ni­ca­tion (ETSI) a pour objectif de créer des normes in­ter­na­tio­nales pour les tech­no­lo­gies de l'in­for­ma­tion et de la com­mu­ni­ca­tion. Il définit les exigences ap­pli­cables suivantes pour les systèmes de com­mu­ni­ca­tion Machine to machine :

• Évo­lu­ti­vité : le système doit pouvoir fonc­tion­ner ef­fi­ca­ce­ment, même lors de l’ajout de nouveaux appareils connectés.
• Anonymat : le système doit être en mesure de masquer l’identité des appareils.
• Pro­to­coles : les systèmes M2M doivent pouvoir en­re­gis­trer les oc­cur­rences d’ins­tal­la­tions dé­fail­lantes, défauts ou erreurs de données et conserver ces évé­ne­ments en mémoire pour référence ul­té­rieure.
• Les principes de la com­mu­ni­ca­tion Machine to machine, conformes au mode de fonc­tion­ne­ment sus­men­tionné, doivent être respectés.
• Méthodes de trans­mis­sion : les systèmes doivent pouvoir prendre en charge dif­fé­rentes méthodes de trans­mis­sion dont Unicast, Anycast, Multicast et Broadcast, ainsi que pouvoir fa­ci­le­ment passer de l'un à l’autre, afin de réduire la charge de la trans­mis­sion de données M2M sur le réseau.
• Pla­ni­fi­ca­tion de la trans­mis­sion de messages : le système doit être à même de pro­gram­mer des horaires de trans­mis­sion de données et de contrôler ou retarder les com­mu­ni­ca­tions en fonction de leur priorité.
• Sélection de la voie de com­mu­ni­ca­tion : les voies de com­mu­ni­ca­tion utilisées au sein d'un système Machine to machine doivent être op­ti­mi­sées sur la base des règles af­fé­rentes aux erreurs de trans­mis­sion, aux retards et aux coûts du réseau.

Outre des voies de trans­mis­sion plus rapides et la pos­si­bi­lité de pro­gram­mer la trans­mis­sion de données, la com­mu­ni­ca­tion Machine to machine offre de nombreux avantages. Parmi eux, notamment, on peut citer la commande à distance des appareils, la réduction des besoins de main­te­nance, la pré­ven­tion des pannes et les économies de coûts en découlant.

Par ailleurs, la com­mu­ni­ca­tion Machine to machine ouvre aux services in­for­ma­tiques l’accès à de nouveaux domaines d'ac­ti­vi­tés et optimise les services de main­te­nance et d'as­sis­tance à la clientèle dans les secteurs d'ac­ti­vité existants.

La lo­gis­tique est un domaine d'ap­pli­ca­tion pri­vi­lé­gié de la com­mu­ni­ca­tion M2M. On y exploite notamment cette tech­no­lo­gie pour la commande d'ap­pa­reils à distance.

Ainsi, par exemple, un dis­tri­bu­teur au­to­ma­tique peut signaler au service com­mer­cial de l’en­tre­prise qu'un article approche de la rupture de stock. Son réap­pro­vi­sion­ne­ment peut alors être organisé en temps voulu. La com­mu­ni­ca­tion M2M est également utilisée pour la gestion des stocks, en entrepôts et pour le suivi des chaînes d'ap­pro­vi­sion­ne­ment.

Les en­tre­prises de services publics utilisent la com­mu­ni­ca­tion Machine to machine pour procéder aux relevés de compteurs et facturer les coûts réels à leurs clients. Elles peuvent également compiler les données de mesure pour sur­veil­ler le bon fonc­tion­ne­ment de tous les appareils concernés et assurer le bon ap­pro­vi­sion­ne­ment en énergie.

Dans le domaine médical, la tech­no­lo­gie M2M permet aux médecins de sur­veil­ler, en temps réel, le rythme cardiaque ou d'autres signes vitaux d'un patient, sans être au même endroit.

Les paiements mobiles font appel à une com­bi­nai­son d’Internet des objets, d’in­tel­li­gence ar­ti­fi­cielle et d’ap­pren­tis­sage au­to­ma­tique (Machine Learning). De plus en plus d'uti­li­sa­teurs ex­ploi­tent cette tech­no­lo­gie sous forme de por­te­mon­naies élec­tro­niques, tels que Google Wallet ou Apple Pay.

Il existe, par ailleurs, diverses façons d'uti­li­ser la com­mu­ni­ca­tion M2M au sein d’une maison in­tel­li­gente pour contrôler son éclairage, allumer ou éteindre des appareils élec­triques ou encore au­to­ma­ti­que­ment générer une liste de courses.

Le marketing en ligne est étroi­te­ment lié à la com­mu­ni­ca­tion M2M. Comme indiqué pré­cé­dem­ment, l'ex­plo­ra­tion de sites Web à l’aide de moteurs de recherche est un exemple de com­mu­ni­ca­tion entre machines.

Il convient toutefois également de noter l’im­por­tance de cette tech­no­lo­gie dans l’affichage d’annonces payantes sur les réseaux sociaux ou les moteurs de recherche : dans ce cas précis, des al­go­rithmes sé­lec­tion­nent des options parmi un large éventail de pos­si­bi­li­tés.

Ils com­mu­ni­quent avec les machines qui leur four­nis­sent ces données. Il peut s'agir d'an­nonces que vous ajoutez à votre compte Google Ads ou se trouvant sur le serveur d’hé­ber­ge­ment de votre site Web.

De même, lorsque nous utilisons des services Web pour faire des achats en ligne, regarder des films ou prendre des rendez-vous, nous initions une com­mu­ni­ca­tion Machine to machine. Dans le cadre de ces processus, le client et le serveur échangent, en continu, des requêtes et des réponses.

Les tra­vail­leurs in­dé­pen­dants et les petites en­tre­prises utilisent la com­mu­ni­ca­tion M2M au quotidien, gé­né­ra­le­ment sous la forme de serveurs d'ap­pli­ca­tions. Ceux-ci font partie de réseaux client-serveur, par lesquels l'en­tre­pre­neur et ses employés ou clients accèdent di­rec­te­ment à des pro­grammes tels que Microsoft Office ou des systèmes de gestion d'adresses.

Ces serveurs d'ap­pli­ca­tions per­met­tent également aux en­tre­prises d'ef­fec­tuer des tran­sac­tions, d'échan­ger des données, de gérer des bases de données ou d'hé­ber­ger leur propre serveur Web.

Pour la prise en charge de toutes ces fonctions, des pro­grammes spéciaux peuvent être installés sur le serveur. Vous pouvez même accéder à un serveur d'échange de données depuis votre PC comme s'il s'agis­sait d’un simple dossier. Pour cela, il vous suffit de vous connecter à son réseau.