Come creare app di realtà aumentata per lo Iot industriale

Enterprise Augmented Reality (AR) ha applicazioni in un'ampia gamma di aziende e settori. I professionisti del marketing e i venditori possono utilizzare l'AR come strumento di e-commerce 3D per modellare i prodotti per i clienti nello spazio reale. I chirurghi possono indossare occhiali AR per ottenere i dati dei pazienti e i diagrammi sovrapposti su un display heads-up, mantenendo le mani libere durante le procedure. Ma per le aziende con pesanti attività produttive, il caso d'uso AR più rivoluzionario è nell'Internet of Things (IoT) industriale.

Gli operai sul campo e i tecnici nelle fabbriche possono sfruttare la modellazione 3D AR combinata con i dati in tempo reale dai sensori IoT in diversi modi. Utilizzando un'app AR su smartphone, tablet o cuffie AR aziendali, i lavoratori possono monitorare i problemi dei dispositivi collegati ed eseguire la manutenzione ordinaria molto più facilmente rispetto all'ispezione di macchine che a volte possono essere difficili o pericolose da raggiungere. Gli auricolari AR come Google Glass Enterprise e Microsoft HoloLens possono anche mostrare una formazione e tutorial online coinvolgenti e dettagliati per l'assemblaggio e il funzionamento di macchinari che altrimenti richiederebbero la lettura di manuali tecnici e istruzioni spessi. Per ingegneri, direttori di impianti o chiunque lavori con macchinari complessi, che si tratti di una catena di montaggio di automobili, tubazioni di petrolio e gas o di un motore a reazione, l'AR aziendale sta ridefinendo il modo in cui i lavoratori industriali svolgono il proprio lavoro.

La parte difficile per le aziende è la creazione di un'esperienza AR per soddisfare le esigenze specifiche dei propri dipendenti e dei dispositivi IoT industriali con cui lavorano ogni giorno. La società di software aziendale PTC ha una vasta esperienza su questo fronte. PTC possiede sia Vuforia, la popolare piattaforma di sviluppo AR precedentemente di proprietà di Qualcomm, sia ThingWorx, la principale piattaforma di sviluppo IoT.

PTC ha trascorso diversi anni a costruire e integrare le due piattaforme in una serie di strumenti che costituiscono una pipeline AR IoT end-to-end. La soluzione è completamente personalizzabile in base alle esigenze hardware, software e di infrastruttura cloud di un'azienda. PCMag ha incontrato Mike Campbell, Vicepresidente esecutivo della piattaforma ThingWorx presso PTC, per analizzare come ThingWorx e Vuforia lavorano insieme. Campbell ha spiegato come le aziende possono incorporare tutti i loro dati e dispositivi esistenti nelle app AR. Ha anche dimostrato come ThingWorx Studio, lanciato di recente dalla società, fonde le capacità di sviluppo AR di Vuforia con strumenti di modellazione 3D per l'IoT industriale.

• 1 Portare AR su IoT

  Nel recente lancio di ThingWorx 8, l'ultima versione della piattaforma IoT industriale di PTC, l'azienda ha portato direttamente in ThingWorx più funzionalità di sviluppo di app AR di Vuforia. Attraverso un programma di prova gratuito di ThingWorx Studio, PTC ha fornito a oltre 2.000 aziende partecipanti l'accesso a un ambiente di creazione e pubblicazione di AR nativo all'interno di ThingWorx. Le aziende che pilotano le capacità includono case automobilistiche come Tesla, Toyota e Volkswagen, produttori di macchinari pesanti tra cui Caterpillar e John Deere, giganti della tecnologia e della consulenza e persino la NASA e l'esercito americano.

  "Questa è una capacità che chiunque sarà in grado di utilizzare", ha dichiarato Campbell di PTC. "Lo mettiamo nel Thingworx Studio. Quindi, se fai esperienze AR per i treppiedi, puoi creare un obiettivo per il treppiede che sembrerà una vista wireframe e quindi creare tutto ciò che vuoi contro di esso. Trascina e rilascia, boom, hai AR."

• 2 Flessibilità dei dati

  Thingworx Studio è appositamente progettato per l'AR ma consente alle aziende di riutilizzare le risorse 3D esistenti, facilitando il collegamento di tutti i macchinari esistenti della loro fabbrica all'ecosistema IoT. La piattaforma può anche gestire origini dati cloud esistenti e comprime integrazioni IoT cloud native con Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure e GE Predix.

  "Ogni macchina e parte di una fabbrica è stata modellata in CAD prima di essere prodotta. Possiamo prendere quel CAD e riutilizzare i cataloghi dei componenti dei clienti. Tutti i dati 3D, indipendentemente da dove provengano, possiamo riutilizzarli", ha affermato Campbell.

  "Possiamo anche semplificare il recupero dei dati da tutti i controller, i sensori e i gateway. Ogni macchina ha i suoi protocolli e linguaggi, quindi abbiamo acquisito e integrato la tecnologia che ci consente di parlare con tutte quelle macchine. Supportiamo di più di 150 protocolli diversi usati da migliaia di macchine, quindi possiamo entrare in una fabbrica e iniziare a ottenere dati su Thingworx in meno di un'ora. Abbiamo un dispositivo che assomiglia a un piccolo disco da hockey in metallo che puoi attaccare a una macchina e inizia a trasmettere dati come vibrazioni, temperatura, ecc. direttamente a ThingWorx."



3 Istruzioni dettagliate

Le istruzioni AR guidate per il montaggio e lo smontaggio, l'ispezione e la manutenzione di sistemi complessi sono un'app principale per l'IoT industriale. È anche un'attività che può diventare ripetibile e standardizzata. In ThingWorx 8, PTC ha inoltre rilasciato tre app predefinite - ThingWorx Controls Advisor, ThingWorx Asset Advisor e ThingWorx Production Advisor - per attività industriali tipiche come il monitoraggio remoto degli asset e la gestione delle prestazioni di produzione in tempo reale.

Campbell ha spiegato come creare istruzioni ripetibili e dettagliate, rispettando la meccanica unica di ogni macchina. Ha anche affermato che ThingWorx sta lavorando per implementare il tracking basato su CAD nei prossimi mesi per eliminare la necessità di posizionare marcatori fisici davanti a un obiettivo AR per ancorare il modello.

"Possiamo riutilizzare le istruzioni dettagliate che incorporano i dati IoT e renderli disponibili tramite il cloud, con strumenti che funzionano un po 'come le animazioni di PowerPoint", ha affermato Campbell. "Prendi qualcosa, trascinalo nel punto desiderato e fai un'istantanea. Quindi, quando crei le istruzioni, puoi specificare cose come" svitare questo "con un'animazione preconfezionata che ruota la vite in senso antiorario e la fa scorrere fuori."

"Lì dentro c'è intelligenza, quindi non è solo trascinamento", ha continuato Campbell. "C'è anche rispetto per la cinematica. Quindi, quando progetti qualcosa, specifichi che questo è un certo tipo di giunto o cursore e lo rispetterà anche. In un ambiente di allenamento, stiamo prendendo questi stessi concetti, molti produzione e ispezione - e mettere insieme le cose in un modo in cui non devi guardare uno schema perché vedi una sovrapposizione davanti a te che dice 'questi tre fili devono essere collegati qui, qui e qui' ".



4 Rilevazione dell'anomalia nativa

Rilevamento anomalo nativo significa analisi in tempo reale su un dispositivo IoT che può aiutare un ingegnere o un ispettore a eseguire la manutenzione predittiva. L'app ThingWorx Asset Advisor, ad esempio, monitora in remoto le risorse fisiche in tempo reale per rilevare automaticamente anomalie e attivare avvisi per migliorare efficienza e qualità.

"Quindi hai collegato la tua macchina al piano di fabbrica", ha detto Campbell. "Quello che puoi fare è dire a Thingworx 'imparare cosa è normale', quindi, quando qualcosa non è normale, si innesca un evento, facendo scattare un avviso nell'app AR o direttamente in uno dei tuoi sistemi aziendali integrati."



5 Crea gemelli digitali

Il concetto di rilevamento nativo di anomalie si riflette anche nell'idea di un "gemello digitale" per macchine sul pavimento della tua fabbrica o fuori produzione. Una delle più potenti capacità di portare l'AR nell'IoT industriale è la capacità di creare rappresentazioni digitali delle macchine fisiche. Campbell ha spiegato come creare un gemello digitale in ThingWorx Studio che raccoglie dati IoT in tempo reale per quella macchina, dimostrando con un modello 3D di una motocicletta.

"Ho una macchina fisica nella mia fabbrica", ha detto Campbell. "Ciò che ThingWorx ti consente di fare è creare un equivalente digitale di quello, che puoi quindi sintetizzare, analizzare e ottenere informazioni per guidare l'azione, sia orchestrando i sistemi aziendali come dare il via a un'azione in un sistema CRM, sia innescare qualcosa che influisce il prodotto stesso ".

"In ThingWorx Studio, abbiamo risorse qui, una tavolozza nel mezzo e proprietà sulla destra. Posso posizionare il modello 3D della bici e quindi scrivere la nostra esperienza AR contro di essa", ha dimostrato. "Sto posizionando indicatori virtuali, applicando le istruzioni dettagliate e rendendole disponibili con un pulsante qui che posso passare da una vista 3D a un ambiente 2D che vedresti attraverso uno schermo di iPad. Quindi, invece di mostrare un indicatore senza numeri, stiamo effettivamente collegando il valore mostrato ai dati provenienti da ThingWorx per creare questo gemello digitale in cui vengono visualizzati i dati della batteria, i livelli di olio, la pressione dei pneumatici, la temperatura, il tutto in tempo reale."

• 6 Creazione di contenuti in realtà mista

  Per gli sviluppatori e i creatori di contenuti AR, il valore di Vuforia è la capacità di creare esperienze per qualsiasi fattore di forma. Disponibile tramite ThingWorx Studio, la piattaforma ora supporta le app AR IoT per Android, iOS, Windows 10, Microsoft HoloLens e l'ecosistema Windows Mixed Reality più ampio e altri dispositivi per occhiali digitali come gli occhiali AR aziendali offerti da ODG e Vuzix.

  Campbell ha discusso di Microsoft HoloLens, in particolare, come mezzo potente per il tipo di contenuti aziendali e app IoT creati con ThingWorx e Vuforia. Quando ho attaccato una HoloLens per darmi un'occhiata (nella foto alcune diapositive prima), ho visto di fronte a me lo stesso modello di motocicletta AR, con controlli gestuali specifici di HoloLens e istruzioni visive. Campbell ha anche caricato una demo che mi ha permesso di mettere insieme e smontare tutti i componenti di un generatore.

  "Vogliamo liberare il contenuto 3D dell'impresa industriale su HoloLens e tutti questi dispositivi", ha affermato Campbell. "Guarda le istruzioni di lavoro aumentate per sostituire il filtro dell'aria in un generatore Caterpillar. Questi tipi di casi interattivi di addestramento e servizio variano dal marketing e dalla vendita (come appare questo generatore e come si adatta al mio sito di lavoro) a come operare esso, lo assiste e costruisce quel generatore per la prima volta. Puoi smontarlo e rimetterlo insieme con un rubinetto dell'aria. "

  "La gente di Microsoft è entusiasta di ciò che stiamo facendo perché ha un problema. Hanno questi nuovi fantastici dispositivi, ma la sfida rimane quella di creare contenuti per loro", ha continuato Campbell. "Ecco perché hanno introdotto 3D Paint e tutte queste cose. Dal punto di vista PTC, questo è solo l'hardware. Stiamo solo fornendo il software e una piattaforma per alimentare quel software, quindi non ci interessa davvero cosa vuoi consumare su; iPhone, iPad, dispositivo Android, non importa. Stiamo facendo tutto per rendere stupido e semplice ottenere quel contenuto."

• 7 Mettendo tutto insieme

  Una delle maggiori sfide con l'IoT industriale è la standardizzazione dei dati su scala aziendale. Le grandi aziende e le operazioni di produzione devono collegare questi endpoint IoT a tutti i loro sistemi esistenti e impostare una pipeline di dati per agire su tutti quei dati. Altrimenti, l'esperienza AR non è legata al valore tangibile e non può portare il ROI all'azienda.

  Per una piattaforma come ThingWorx, ciò significa fondere hardware, software e integrazioni di dati in una soluzione olistica che ogni azienda può personalizzare in base alle proprie esigenze. Perché l'IoT industriale e l'AR funzionino insieme, sono necessari strumenti che eliminino tutta la complessità manuale delle aziende.

  "Se non hai nulla, abbiamo uno stack dall'alto verso il basso", ha detto Campbell. "Se hai macchine che sono già state rilevate, un dispositivo con telematica o hai già dati di prodotto nel cloud con Azure o AWS, possiamo aiutarti a fare qualcosa per favorire la comprensione del business e casi d'uso specifici ".

  "Quello che stiamo scoprendo è che l'AR è un nuovo modo di comunicare, una nuova lingua, un nuovo mezzo di comunicazione", ha continuato Campbell. "Sappiamo come creare app desktop, app Web e app mobili, ma nessuno sa come creare app AR. È un mondo completamente nuovo. Devi essere in grado di iterare rapidamente. E spendere migliaia di dollari e uomo -ore solo per ottenere qualcosa di non proprio giusto è piuttosto doloroso. Lo strumento ThingWorx Studio ti consente di far girare rapidamente quella roba, testarla e ottimizzarla ".