Làm thế nào để xây dựng các ứng dụng thực tế gia tăng cho iot công nghiệp

Doanh nghiệp thực tế tăng cường (AR) có các ứng dụng trên một loạt các doanh nghiệp và ngành công nghiệp. Các nhà tiếp thị và nhân viên bán hàng có thể sử dụng AR như một công cụ thương mại điện tử 3D để tạo mô hình sản phẩm cho khách hàng trong không gian thực. Bác sĩ phẫu thuật có thể đeo kính AR để lấy dữ liệu bệnh nhân và sơ đồ phủ lên màn hình nhìn lên, giữ cho tay họ thoải mái trong khi làm thủ thuật. Nhưng đối với các doanh nghiệp có hoạt động sản xuất nặng, trường hợp sử dụng AR thay đổi trò chơi nhiều nhất là trong Internet of Things công nghiệp (IoT).

Công nhân và kỹ thuật viên hiện trường trên sàn nhà máy có thể tận dụng mô hình 3D AR kết hợp với dữ liệu thời gian thực từ các cảm biến IoT theo một số cách. Bằng cách sử dụng ứng dụng AR trên điện thoại thông minh, máy tính bảng hoặc tai nghe AR doanh nghiệp, công nhân có thể theo dõi các thiết bị được kết nối để tìm sự cố và thực hiện bảo trì thường xuyên dễ dàng hơn nhiều so với việc kiểm tra các máy đôi khi khó tiếp cận hoặc nguy hiểm. Các tai nghe AR như Google Glass Enterprise và Microsoft HoloLens cũng có thể hiển thị các hướng dẫn và đào tạo trực tuyến từng bước để lắp ráp và vận hành máy móc đòi hỏi phải đọc hướng dẫn và hướng dẫn kỹ thuật dày. Đối với các kỹ sư, quản lý nhà máy hoặc bất kỳ ai làm việc với máy móc phức tạp, có thể là dây chuyền lắp ráp ô tô, đường ống dẫn dầu và khí đốt, hoặc một động cơ phản lực doanh nghiệp AR đang định nghĩa lại cách các công nhân công nghiệp làm công việc của họ.

Điều khó khăn cho các doanh nghiệp là tạo ra trải nghiệm AR để phù hợp với nhu cầu riêng của nhân viên và các thiết bị IoT công nghiệp mà họ đang làm việc mỗi ngày. Công ty phần mềm doanh nghiệp PTC có nhiều kinh nghiệm trên mặt trận này. PTC sở hữu cả Vuforia, nền tảng phát triển AR phổ biến trước đây thuộc sở hữu của Qualcomm và nền tảng phát triển IoT hàng đầu ThingWorx.

PTC đã dành nhiều năm qua để xây dựng và tích hợp hai nền tảng này vào một số công cụ tạo nên một đường ống AR IoT đầu cuối. Giải pháp này hoàn toàn có thể tùy chỉnh tùy thuộc vào nhu cầu phần cứng, phần mềm và cơ sở hạ tầng đám mây của công ty. PCMag đã gặp Mike Campbell, Phó chủ tịch điều hành của nền tảng ThingWorx tại PTC, để phá vỡ cách thức ThingWorx và Vuforia phối hợp với nhau. Campbell giải thích cách các doanh nghiệp có thể kết hợp tất cả dữ liệu và thiết bị hiện có của họ vào các ứng dụng AR. Ông cũng trình diễn cách gần đây công ty ra mắt ThingWorx Studio kết hợp khả năng phát triển AR của Vuforia với các công cụ mô hình 3D cho IoT công nghiệp.

• 1 Đưa AR vào IoT

  Trong ThingWorx 8, phiên bản mới nhất của nền tảng IoT công nghiệp của PTC, công ty đã mang nhiều khả năng phát triển ứng dụng AR của Vuforia trực tiếp vào ThingWorx. Thông qua chương trình dùng thử miễn phí của ThingWorx Studio, PTC đã cấp cho hơn 2.000 công ty tham gia vào môi trường xuất bản và tác giả AR bản địa trong ThingWorx. Các công ty thử nghiệm khả năng này bao gồm các nhà sản xuất xe hơi như Tesla, Toyota và Volkswagen, các nhà sản xuất máy móc hạng nặng bao gồm cả Caterpillar và John Deere, đại gia tư vấn và công nghệ, và thậm chí cả NASA và Quân đội Hoa Kỳ.

  
  "Đây là một khả năng mà bất cứ ai cũng sẽ có thể sử dụng", Campbell của PTC nói. "Chúng tôi đặt quyền này trong Thingworx Studio. Vì vậy, nếu bạn tạo trải nghiệm AR cho chân máy, bạn có thể tạo mục tiêu cho chân máy trông giống như khung nhìn khung dây và sau đó tạo ra bất cứ thứ gì bạn muốn chống lại điều đó. Kéo và thả, bùng nổ, bạn đã có AR. "

• 2 linh hoạt dữ liệu

  Thingworx Studio được xây dựng có mục đích cho AR nhưng cho phép doanh nghiệp sử dụng lại các tài sản 3D hiện có, giúp dễ dàng kết nối tất cả các máy móc hiện có của nhà máy của họ với hệ sinh thái IoT. Nền tảng này cũng có thể xử lý các nguồn dữ liệu đám mây hiện có và đóng gói tích hợp IoT trên nền tảng đám mây với Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure và GE Predix.

  "Mọi máy móc và bộ phận trong một nhà máy đều được mô hình hóa bằng CAD trước khi nó được sản xuất. Chúng tôi có thể lấy các danh mục CAD và mục đích tái cấu trúc của các bộ phận khách hàng. Bất kỳ dữ liệu 3D nào, bất kể nó đến từ đâu, chúng tôi đều có thể sử dụng lại", Campbell nói.

  
  "Chúng tôi cũng có thể giúp lấy dữ liệu từ tất cả các bộ điều khiển, cảm biến và cổng dễ dàng hơn. Mỗi máy đều có giao thức và ngôn ngữ riêng, vì vậy chúng tôi đã có được và tích hợp công nghệ cho phép chúng tôi nói chuyện với tất cả các máy đó. hơn 150 giao thức khác nhau được sử dụng bởi hàng ngàn máy móc, vì vậy chúng tôi có thể đi vào nhà máy và bắt đầu nhận dữ liệu trên Thingworx trong vòng chưa đầy một giờ. Chúng tôi đã có một thiết bị trông giống như một khúc côn cầu kim loại nhỏ mà bạn có thể dính vào máy và nó bắt đầu truyền dữ liệu như rung động, nhiệt độ, v.v., ngay vào ThingWorx. "



3 Hướng dẫn từng bước

Các hướng dẫn AR được hướng dẫn để lắp ráp và phổ biến, kiểm tra và duy trì các hệ thống phức tạp là một ứng dụng chính cho IoT công nghiệp. Đó cũng là một nhiệm vụ có thể trở thành lặp lại và tiêu chuẩn hóa. Trong ThingWorx 8, PTC cũng đã phát hành ba ứng dụng được xây dựng sẵn Bộ điều khiển cố vấn điều khiển ThingWorx, Cố vấn tài sản ThingWorx và Cố vấn sản xuất ThingWorx cho các nhiệm vụ công nghiệp điển hình như giám sát tài sản từ xa và quản lý hiệu suất sản xuất thời gian thực.


Campbell giải thích cách tạo các hướng dẫn từng bước có thể lặp lại trong khi tôn trọng các cơ chế duy nhất của bất kỳ máy nào. Ông cũng cho biết ThingWorx đang nghiên cứu triển khai theo dõi dựa trên CAD trong vài tháng tới để loại bỏ nhu cầu đặt các điểm đánh dấu vật lý trước ống kính AR để neo mô hình.


"Chúng tôi có thể sử dụng lại các hướng dẫn từng bước kết hợp dữ liệu IoT và làm cho nó có sẵn thông qua đám mây, với các công cụ hoạt động giống như hoạt hình PowerPoint, " Campbell nói. "Lấy thứ gì đó, kéo nó đến nơi bạn muốn và chụp ảnh nhanh. Sau đó, khi tạo hướng dẫn, bạn có thể chỉ định những thứ như 'tháo cái này' bằng một hình ảnh động được đóng gói sẵn xoay ngược chiều kim đồng hồ và trượt nó ra."


"Có trí thông minh được xây dựng trong đó, vì vậy nó không chỉ kéo và thả", Campbell tiếp tục. "Cũng có sự tôn trọng đối với động học. Vì vậy, khi bạn thiết kế một thứ gì đó, bạn xác định rằng đây là một loại khớp hoặc thanh trượt nhất định và nó cũng sẽ tôn trọng điều đó. Trong một môi trường đào tạo, chúng tôi có những khái niệm tương tự như vậy rất nhiều sản xuất và kiểm tra và sắp xếp mọi thứ theo cách mà bạn không cần phải nhìn vào sơ đồ vì bạn thấy một lớp phủ trước mặt bạn nói rằng 'ba dây này cần phải được cắm ở đây, ở đây và ở đây.' "



4 Phát hiện dị thường bản địa

Phát hiện bất thường bản địa có nghĩa là phân tích thời gian thực trên thiết bị IoT có thể giúp kỹ sư hoặc thanh tra thực hiện bảo trì dự đoán. Chẳng hạn, ứng dụng ThingWorx Asset Advisor, giám sát từ xa các tài sản vật lý trong thời gian thực để tự động phát hiện sự bất thường và kích hoạt cảnh báo để cải thiện hiệu quả và chất lượng.

"Vì vậy, bạn đã kết nối máy của bạn trên sàn nhà máy, " Campbell nói. "Những gì bạn có thể làm là nói với Thingworx 'tìm hiểu điều gì là bình thường' để sau đó, khi điều gì đó không bình thường, nó sẽ kích hoạt một số sự kiện, bật lên một cảnh báo trong ứng dụng AR hoặc trực tiếp trong một trong các hệ thống kinh doanh tích hợp của bạn."



5 Tạo cặp song sinh kỹ thuật số

Khái niệm phát hiện dị thường bản địa cũng ảnh hưởng đến ý tưởng "sinh đôi kỹ thuật số" cho các máy trên sàn nhà máy của bạn hoặc trong sản xuất. Một trong những khả năng mạnh mẽ nhất để đưa AR vào IoT công nghiệp là khả năng tạo các biểu diễn kỹ thuật số cho các máy vật lý của bạn. Campbell đã giải thích cách tạo ra một bộ đôi kỹ thuật số trong ThingWorx Studio, lấy dữ liệu IoT thời gian thực cho máy đó, thể hiện bằng mô hình 3D của một chiếc xe máy.


"Tôi đã có một máy vật lý trong nhà máy của mình, " Campbell nói. "Điều mà ThingWorx cho phép bạn làm là tạo ra một kỹ thuật số tương đương, sau đó bạn có thể tổng hợp, phân tích và hiểu biết sâu sắc để thúc đẩy hành động, bằng cách phối hợp các hệ thống kinh doanh như khởi động một hành động trong hệ thống CRM hoặc kích hoạt thứ gì đó ảnh hưởng đến chính sản phẩm. "


"Trong ThingWorx Studio, chúng tôi có tài nguyên ở đây, một bảng màu ở giữa và các thuộc tính ở bên phải. Tôi có thể đặt mô hình 3D của chiếc xe đạp và sau đó là tác giả trải nghiệm AR của chúng tôi chống lại nó", ông chứng minh. "Tôi đang đặt đồng hồ đo ảo, áp dụng các hướng dẫn từng bước và làm cho nó có sẵn bằng một nút ở đây để tôi có thể chuyển đổi giữa chế độ xem 3D và môi trường 2D mà bạn nhìn thấy qua màn hình iPad. Sau đó, thay vì hiển thị một thước đo không có số, chúng tôi thực sự liên kết giá trị được hiển thị với dữ liệu từ ThingWorx để tạo ra bộ đôi kỹ thuật số này, nơi bạn đang xem dữ liệu pin, mức dầu, áp suất lốp, nhiệt độ trong thời gian thực. "

• 6 sáng tạo nội dung thực tế hỗn hợp

  Đối với các nhà phát triển và người tạo nội dung AR, giá trị trong Vuforia là khả năng tạo trải nghiệm cho bất kỳ yếu tố hình thức nào. Có sẵn thông qua ThingWorx Studio, nền tảng này hiện hỗ trợ các ứng dụng AR IoT cho Android, iOS, Windows 10, Microsoft HoloLens và hệ sinh thái Windows Hỗn hợp thực tế rộng hơn và các thiết bị kính mắt kỹ thuật số khác như kính AR dành cho doanh nghiệp do ODG và Vuzix cung cấp.

  
  Campbell đã thảo luận về Microsoft HoloLens, đặc biệt, như một phương tiện mạnh mẽ cho loại nội dung doanh nghiệp và ứng dụng IoT được tạo bằng ThingWorx và Vuforia. Khi tôi đeo chiếc HoloLens để tự mình nhìn (hình một vài slide trước đó), tôi thấy một mô hình xe máy AR tương tự trước mặt tôi, với các điều khiển cử chỉ cụ thể của HoloLens và hướng dẫn trực quan. Campbell cũng đã tải một bản demo cho phép tôi ghép lại và tách tất cả các thành phần trong một máy phát.

  
  "Chúng tôi muốn giải phóng nội dung 3D của doanh nghiệp công nghiệp trên HoloLens và tất cả các thiết bị này", Campbell nói. "Hãy xem các hướng dẫn công việc tăng cường để thay thế bộ lọc không khí trong máy phát điện của Caterpillar. Các loại trường hợp sử dụng dịch vụ và đào tạo tương tác này bao gồm từ tiếp thị và bán hàng (máy phát điện này trông như thế nào và phù hợp với trang web làm việc của tôi) như thế nào để vận hành nó, phục vụ nó và xây dựng máy phát điện đó lần đầu tiên. Bạn có thể tháo nó ra và đặt nó trở lại với nhau bằng một cú chạm không khí. "

  
  "Mọi người ở Microsoft rất hào hứng với những gì chúng tôi đang làm vì họ gặp vấn đề. Họ đã có những thiết bị mới tuyệt vời này, nhưng thách thức vẫn là tạo ra nội dung cho họ", Campbell tiếp tục. "Đó là lý do tại sao họ giới thiệu Sơn 3D và tất cả những thứ này. Từ góc độ PTC, đó chỉ là phần cứng. Chúng tôi đều cung cấp phần mềm và nền tảng để cung cấp năng lượng cho phần mềm đó, vì vậy chúng tôi không thực sự quan tâm đến những gì bạn muốn tiêu thụ trên iPhone, iPad, thiết bị Android, điều đó không thành vấn đề. Tất cả chúng ta đều làm cho nó trở nên ngu ngốc - đơn giản để đưa nội dung ra khỏi đó. "

• 7 Đặt tất cả lại với nhau

  Một trong những thách thức lớn nhất với IoT công nghiệp là chuẩn hóa dữ liệu ở quy mô doanh nghiệp. Các tập đoàn lớn và hoạt động sản xuất cần nối các điểm cuối IoT này vào tất cả các hệ thống hiện có của họ và thiết lập một đường truyền dữ liệu để thực hiện hành động đối với tất cả dữ liệu đó. Mặt khác, trải nghiệm AR không gắn liền với giá trị hữu hình và không thể mang lại ROI cho doanh nghiệp.

  
  Đối với một nền tảng như ThingWorx, điều đó có nghĩa là trộn lẫn phần cứng, phần mềm và tích hợp dữ liệu vào một giải pháp tổng thể mà mọi công ty có thể tùy chỉnh theo nhu cầu của mình. Để IoT và AR công nghiệp hoạt động cùng nhau, bạn cần các công cụ sẽ loại bỏ tất cả sự phức tạp thủ công ra khỏi nó cho các doanh nghiệp.

  
  "Nếu bạn không có gì, chúng tôi đã có một chồng từ trên xuống dưới", Campbell nói. "Nếu bạn đã có các máy đã được cảm nhận, một thiết bị có viễn thông hoặc bạn đã có dữ liệu sản phẩm trên đám mây với Azure hoặc AWS, chúng tôi có thể giúp bạn làm mọi thứ để điều đó giúp hiểu rõ hơn về các trường hợp sử dụng cụ thể . "

  
  "Những gì chúng tôi tìm thấy là AR là một cách mới để giao tiếp, một ngôn ngữ mới, một phương tiện giao tiếp mới, " Campbell tiếp tục. "Chúng tôi biết cách xây dựng ứng dụng máy tính để bàn, ứng dụng web và ứng dụng di động, nhưng không ai biết cách xây dựng ứng dụng AR. Đó là một thế giới hoàn toàn mới. Bạn đã có thể lặp lại nhanh chóng. -hours chỉ để có được một cái gì đó không hoàn toàn đúng là khá đau đớn. Công cụ ThingWorx Studio cho phép bạn nhanh chóng hoàn thành công cụ đó, kiểm tra chúng và tối ưu hóa chúng. "