Как да изградим приложения за разширена реалност за индустриалния йот

Разширената реалност на предприятията (AR) има приложения в широк спектър от предприятия и индустрии. Маркетолозите и продавачите могат да използват AR като 3D инструмент за електронна търговия, за да моделират продукти за клиенти в реално пространство. Хирурзите могат да носят AR очила, за да получат данни за пациента и насложени диаграми на главния дисплей, като поддържат ръцете си свободни по време на процедурите. Но за предприятията с тежки производствени операции, най-променящият се случай на използване на AR е в индустриалния Интернет на нещата (IoT).

Теренни работници и техници на фабричните етажи могат да използват 3D моделиране на AR, комбинирано с данни в реално време от IoT сензори по много начини. Използвайки приложение за AR на смартфони, таблети или служебни AR слушалки, работниците могат да наблюдават свързани устройства за проблеми и да извършват рутинна поддръжка далеч по-лесно от проверка на машини, които понякога могат да бъдат трудни или опасни за достигане. AR слушалки като Google Glass Enterprise и Microsoft HoloLens също могат да показват потапящо, стъпка по стъпка онлайн обучение и ръководства за сглобяване и работа с машини, които иначе биха изисквали четене на дебели технически ръководства и инструкции. За инженери, мениджъри на предприятия или всеки, който работи със сложни машини - било то автомобилна сглобяваща линия, тръбопроводи за нефт и газ или реактивен двигател - предприятието AR предефинира начина, по който индустриалните работници вършат работата си.

Трудната част за бизнеса е да създадат AR опит, за да отговарят на уникалните нужди на своите служители и индустриалните IoT устройства, с които работят всеки ден. Корпоративната софтуерна компания PTC има богат опит на този фронт. PTC притежава както Vuforia, популярната платформа за разработка на AR, по-рано собственост на Qualcomm, така и водещата платформа за разработка на IoT ThingWorx.

PTC прекара последните няколко години в изграждането и интегрирането на двете платформи в редица инструменти, които съставят краен тръбопровод AR IoT. Решението е напълно приспособимо в зависимост от нуждите на фирмения хардуер, софтуер и облачна инфраструктура. PCMag се срещна с Майк Кембъл, изпълнителен вицепрезидент на платформата ThingWorx в PTC, за да разбере как ThingWorx и Vuforia работят заедно. Кембъл обясни как предприятията могат да включат всички свои съществуващи данни и устройства в AR приложения. Той също така демонстрира как наскоро стартиращото ThingWorx Studio дружество обединява възможностите на AR за развитие на Vuforia с инструменти за 3D моделиране за индустриалния IoT.

• 1 Довеждане на AR към IoT

  В наскоро стартираната ThingWorx 8, най-новата версия на индустриалната платформа IoT на PTC, компанията внесе повече от възможностите за развитие на AR Vuforia директно в ThingWorx. Чрез безплатна пробна програма на ThingWorx Studio, PTC предостави на над 2000 участващи компании достъп до родна среда за създаване и публикуване на AR в рамките на ThingWorx. Компаниите, които пилотират възможностите, включват производители на автомобили като Tesla, Toyota и Volkswagen, производители на тежки машини, включително Caterpillar и John Deere, технологични и консултантски гиганти и дори НАСА и американската армия.

  "Това е способност, която всеки ще може да използва", каза Кембъл на PTC. "Ние поставяме това право в Thingworx Studio. Така че, ако създадете AR опит за триноги, можете да създадете цел за триножника, която ще изглежда като изглед на телена рамка, и след това да създадете всичко, което искате срещу това. Плъзнете и пуснете и, бум, имате AR."

• 2 Гъвкавост на данните

  Thingworx Studio е създаден по предназначение за AR, но позволява на предприятията да използват повторно съществуващите 3D активи, което улеснява свързването на всички съществуващи машини на фабриката им в IoT екосистемата. Платформата може също така да обработва съществуващи източници на данни в облак и пакетира вътрешни облачни IoT интеграции с Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure и GE Predix.

  "Всяка машина и част от фабриката са моделирани в CAD преди да бъдат произведени. Можем да вземем този CAD и да пренасочим каталози на клиентски компоненти. Всякакви 3D данни, независимо откъде идва, можем да използваме повторно", каза Кембъл.

  „Също така можем да улесним получаването на данни от всички контролери, сензори и шлюзове. Всяка машина има свои собствени протоколи и езици, така че ние сме придобили и интегрирана технология, която ни позволява да говорим с всички тези машини. Поддържаме повече повече от 150 различни протокола, използвани от хиляди машини, така че можем да влезем във фабрика и да започнем да получаваме данни за Thingworx след по-малко от час. Имаме устройство, което прилича на малка метална шайба, която можете да залепите на машина и той започва да предава данни като вибрации, температура и т.н., направо в ThingWorx."



3 Инструкции стъпка по стъпка

Водените инструкции за AR за сглобяване и разглобяване, проверка и поддържане на сложни системи е основно приложение за индустриалния IoT. Това също е задача, която може да стане повтаряема и стандартизирана. В ThingWorx 8 PTC пусна и три предварително изградени приложения - ThingWorx Controls Advisor, ThingWorx Asset Advisor и ThingWorx Production Advisor - за типични индустриални задачи като отдалечен мониторинг на активи и управление на производителността в реално време.

Кембъл обясни как да създадете повтарящи се стъпка по стъпка инструкции, като спазвате уникалната механика на всяка машина. Освен това той каза, че ThingWorx работи по внедряването на проследяване на базата на CAD през следващите няколко месеца, за да елиминира необходимостта от поставяне на физически маркери пред AR обектив, който да закотви модела.

"Можем да използваме стъпка по стъпка инструкции, включващи IoT данни и да ги предоставяме през облака, с инструменти, които работят малко като PowerPoint анимации", каза Кембъл. "Вземете нещо, плъзнете го до където искате и направете моментна снимка. След това, когато създавате инструкциите, можете да зададете неща като" развийте това "с предварително пакетирана анимация, която върти винта обратно на часовниковата стрелка и го плъзне навън."

"Там има вградена интелигентност, така че не е просто влачене и пускане", продължи Кембъл. "Има и уважение към кинематиката. Така че, когато проектирате нещо, посочвате, че това е определен вид фуга или плъзгач и това ще спазва и това. В тренировъчна среда, ние приемаме същите тези понятия - много производство и инспекция - и сглобяването на нещата по начин, при който не е нужно да гледате схематично, защото виждате наслагване пред себе си, казващо „тези три проводника трябва да бъдат включени тук, тук и тук“.



4 Откриване на родна аномалия

„Откриване на аномалията“ означава локална анализа в IoT устройство, която може да помогне на инженер или инспектор да извърши прогнозна поддръжка. Приложението ThingWorx Asset Advisor например дистанционно следи физическите активи в реално време, за да открие автоматично аномалиите и да задейства сигнали за подобряване на ефективността и качеството.

"Значи сте свързали вашата машина на фабричния етаж", каза Кембъл. "Това, което можете да направите, е да кажете на Thingworx" научете какво е нормално ", така че тогава, когато нещо не е нормално, задейства някакво събитие, изскачащ сигнал в приложението AR или директно в една от интегрираните ви бизнес системи."



5 Създайте цифрови близнаци

Концепцията за откриване на естествена аномалия също отразява идеята за „цифров близнак“ за машини на фабричния етаж или извън производството. Една от най-мощните възможности за въвеждане на AR в индустриален IoT е способността да създавате цифрови изображения на вашите физически машини. Кембъл обясни как да създадете цифров близнак в ThingWorx Studio, който дърпа в реално време IoT данни за тази машина, демонстрирайки с 3D модел на мотоциклет.

"Имам физическа машина във фабриката си", каза Кембъл. „Това, което ThingWorx ви позволява да направите, е да създадете цифров еквивалент на това, което след това да можете да синтезирате, анализирате и да получите представа за задвижване на действията, или чрез оркестриране на бизнес системи, като да започнете дадено действие в CRM система, или да задействате нещо, което засяга самият продукт. "

"В ThingWorx Studio имаме ресурси тук, палитра в средата и свойства отдясно. Мога да поставя 3D модела на мотора и след това да напиша нашия AR опит срещу него", демонстрира той. „Поставям виртуални измервателни уреди, прилагам стъпка по стъпка инструкциите и предоставям това на разположение с бутон тук, за да мога да превключвам между 3D изглед и 2D среда, която бихте виждали през екран на iPad. След това, вместо да показваме показател без номера, ние всъщност свързваме показаната стойност към данните, излизащи от ThingWorx, за да създадем този цифров близнак, където виждате данни за батерията, нива на масло, налягане в гумите, температура - всичко това в реално време."

• 6 Създаване на смесена реалност

  За разработчиците и създателите на съдържание на AR стойността в Vuforia е способността да създават преживявания за всеки формен фактор. Достъпна чрез ThingWorx Studio, платформата сега поддържа AR IoT приложения за Android, iOS, Windows 10, Microsoft HoloLens и по-широката екосистема за смесена реалност на Windows и други устройства с цифрови очила, като корпоративните AR очила, предлагани от ODG и Vuzix.

  По-специално Кембъл обсъди Microsoft HoloLens като мощна среда за вида на корпоративното съдържание и IoT приложения, създадени с ThingWorx и Vuforia. Когато се привързах към HoloLens, за да погледна себе си (на снимката няколко слайда по-рано), видях същия модел AR мотоциклет пред мен, със специфични за HoloLens контроли за жестове и визуални инструкции. Кембъл също зареди демонстрация, която ме остави да събера и отделям всички компоненти в генератор.

  "Искаме да разкрием 3D съдържанието на индустриалното предприятие в HoloLens и всички тези устройства", каза Кембъл. „Вижте разширените инструкции за работа за подмяна на въздушния филтър в генератор на Caterpillar. Тези видове интерактивни случаи на обучение и услуги се използват от маркетинг и продажба (как изглежда този генератор и как се вписва в моя работен сайт) до начина на работа го, обслужвайте го и изградете този генератор за първи път. Можете да го разглобите и да го върнете заедно с въздушен кран. "

  „Хората в Microsoft са развълнувани от това, което правим, защото имат проблем. Те имат тези страхотни нови устройства, но предизвикателството остава да създадат съдържание, създадено за тях“, продължи Кембъл. "Ето защо те въведоха 3D Paint и всички тези неща. От гледна точка на PTC, това е само хардуер. Всичко е за осигуряване на софтуера и платформа за захранване на този софтуер, така че всъщност не ни интересува какво искате да консумирате на iPhone, iPad, Android устройство, няма значение. Всичко е да направим глупаво-просто да извадим това съдържание там."

• 7 Поставяме всичко заедно

  Едно от най-големите предизвикателства пред индустриалния IoT е стандартизирането на данни в мащаб на предприятието. Големите корпорации и производствените операции трябва да свържат тези крайни точки на IoT във всички съществуващи системи и да създадат тръбопровод за данни, за да предприемат действия по всички тези данни. В противен случай опитът с AR не е обвързан с осезаема стойност и не може да донесе ROI на бизнеса.

  За платформа като ThingWorx това означава обединяване на хардуер, софтуер и интеграция на данни в цялостно решение, което всяка компания може да персонализира според нуждите си. За да работят заедно индустриалните IoT и AR, се нуждаете от инструменти, които ще извлекат цялата ръчна сложност от него за бизнеса.

  „Ако нямате нищо, ние имаме купчина отгоре надолу“, каза Кембъл. „Ако имате вече сензорни машини, устройство с телематика или вече имате данни за продукта в облака с Azure или AWS, можем да ви помогнем да направите нещата с това, за да стимулирате бизнес прозрението и конкретни случаи на използване. "

  „Това, което откриваме, е, че AR е нов начин за общуване, нов език, нова среда за комуникация“, продължи Кембъл. "Ние знаем как да създаваме настолни приложения, уеб приложения и мобилни приложения, но никой не знае как да създаваме AR приложения. Това е съвсем нов свят. Трябва да можете да итератирате бързо. И да харчите хиляди долари и човек - само, за да получите нещо не съвсем правилно, е доста болезнено. Инструментът ThingWorx Studio ви позволява бързо да завъртите тези неща, да ги тествате и да ги оптимизирате."