كيفية بناء تطبيقات الواقع المعزز لل iot الصناعية

الواقع المعزز للمؤسسات (AR) له تطبيقات عبر مجموعة واسعة من الشركات والصناعات. يمكن للمسوقين ومندوبي المبيعات استخدام AR كأداة للتجارة الإلكترونية ثلاثية الأبعاد لتصميم المنتجات للعملاء في الفضاء الحقيقي. يمكن للجراحين ارتداء نظارات AR للحصول على بيانات المرضى والمخططات المتراكبة على شاشة عرض للأعلى ، مع الحفاظ على أيديهم خالية أثناء الإجراءات. ولكن بالنسبة للشركات التي لديها عمليات تصنيع ثقيلة ، فإن أكثر حالات استخدام AR تغييرًا للألعاب هي الإنترنت الصناعي للأشياء (IoT).

يمكن للعاملين والفنيين الميدانيين في أرضيات المصانع الاستفادة من نماذج AR ثلاثية الأبعاد بالإضافة إلى بيانات في الوقت الفعلي من أجهزة استشعار إنترنت الأشياء بعدة طرق. باستخدام تطبيق AR على الهواتف الذكية أو الأجهزة اللوحية أو سماعات الرأس الخاصة بالمؤسسة ، يمكن للعاملين مراقبة الأجهزة المتصلة للمشكلات وإجراء الصيانة الروتينية بسهولة أكبر بكثير من فحص الأجهزة التي قد يكون الوصول إليها في بعض الأحيان صعبًا أو خطيرًا. يمكن أيضًا أن تعرض سماعات AR مثل Google Glass Enterprise و Microsoft HoloLens تدريبات ودروسًا تدريجيًا تدريجيًا عبر الإنترنت لتجميع وتشغيل الآلات التي قد تتطلب قراءة كتيبات وإرشادات تقنية سميكة. بالنسبة للمهندسين أو مديري المصانع أو أي شخص يعمل مع الآلات المعقدة - سواء كان ذلك خط تجميع السيارات أو أنابيب النفط والغاز أو محرك نفاث - تعيد المؤسسة AR تعريف كيفية قيام العمال الصناعيين بوظائفهم.

الجزء الصعب للشركات هو صياغة تجربة AR لتناسب الاحتياجات الفريدة لموظفيها وأجهزة إنترنت الأشياء الصناعية التي يعملون بها كل يوم. تتمتع شركة برمجيات المؤسسة PTC بخبرة كبيرة في هذا المجال. تمتلك PTC كلاً من Vuforia ، منصة تطوير AR الشائعة التي كانت مملوكة سابقًا لشركة كوالكوم ، ومنصة تطوير إنترنت الأشياء الرائدة ThingWorx.

قضت PTC السنوات القليلة الماضية في بناء ودمج المنصتين في عدد من الأدوات التي تشكل خط أنابيب AR IoT من طرف إلى طرف. الحل قابل للتخصيص تمامًا اعتمادًا على احتياجات الشركة من الأجهزة والبرمجيات والبنية التحتية السحابية. التقى PCMag مع مايك كامبل ، نائب الرئيس التنفيذي لمنصة ThingWorx في PTC ، لبحث كيفية عمل ThingWorx و Vuforia معًا. أوضح كامبل كيف يمكن للشركات دمج جميع البيانات والأجهزة الموجودة في تطبيقات AR. كما أوضح كيف أطلقت شركة ThingWorx Studio مؤخراً إمكانات تطوير AR في Vuforia مع أدوات النمذجة ثلاثية الأبعاد لإنترنت الأشياء الصناعي.

• 1 إحضار AR إلى إنترنت الأشياء

  في ThingWorx 8 التي تم إطلاقها مؤخرًا ، أحدث إصدار من منصة IoT الصناعية الخاصة بـ PTC ، جلبت الشركة المزيد من إمكانيات تطوير تطبيقات AR الخاصة بـ Vuforia إلى ThingWorx مباشرة. من خلال برنامج تجريبي مجاني من ThingWorx Studio ، منحت PTC لأكثر من 2000 شركة مشاركة الوصول إلى بيئة نشر وتأليف AR أصلية داخل ThingWorx. تشمل الشركات الرائدة في مجال القدرة شركات صناعة السيارات مثل Tesla و Toyota و Volkswagen ، ومنتجي الآلات الثقيلة بما في ذلك Caterpillar و John Deere ، وعمالقة التكنولوجيا والاستشارات ، وحتى ناسا والجيش الأمريكي.

  وقال كامبل من بي تي سي: "هذه قدرة يمكن لأي شخص استخدامها". "لقد وضعنا هذا الأمر في Thingworx Studio. لذا ، إذا أجريت تجارب AR على حوامل ثلاثية ، فيمكنك إنشاء هدف للحامل ثلاثي القوائم يشبه طريقة عرض الإطار السلكي ومن ثم تأليف أي شيء تريده ضد ذلك. قم بالسحب والإفلات و ، ازدهار ، لديك AR ".

• 2 مرونة البيانات

  تم تصميم Thingworx Studio خصيصًا لخدمة AR ، ولكنه يتيح للشركات إعادة استخدام الأصول ثلاثية الأبعاد الحالية ، مما يجعل من السهل ربط جميع الآلات الموجودة في المصنع بالنظام البيئي IoT. يمكن للنظام أيضًا التعامل مع مصادر البيانات السحابية الحالية ، وحزم تكامل إنترنت الأشياء السحابية الأصلية مع خدمات الويب من Amazon (AWS) و Microsoft Azure و GE Predix.

  وقال كامبل: "لقد تم تصميم كل آلة وجزء في مصنع في CAD قبل أن يتم تصنيعها. يمكننا أن نأخذ هذا CAD والكتالوجات إعادة الغرض من مكونات العملاء. أي بيانات 3D ، بغض النظر عن مصدرها ، يمكننا إعادة استخدامها."

  "يمكننا أيضًا تسهيل الحصول على البيانات من جميع وحدات التحكم والمستشعرات والبوابات. كل جهاز له بروتوكولات ولغات خاصة به ، لذلك حصلنا على تقنية متكاملة تتيح لنا التحدث إلى جميع هذه الآلات. ندعم المزيد من أكثر من 150 بروتوكولًا مختلفًا تستخدمها الآلاف من الأجهزة ، حتى نتمكن من السير في المصنع والبدء في الحصول على البيانات على Thingworx في أقل من ساعة ، ولدينا جهاز يشبه لعبة هوكي الهوكي المعدنية الصغيرة التي يمكنك لصقها على جهاز ، ويبدأ نقل البيانات مثل الاهتزازات ودرجة الحرارة ، وما إلى ذلك ، مباشرة إلى ThingWorx."



3 تعليمات خطوة بخطوة

إن إرشادات AR الموجهة لتجميع الأنظمة المعقدة وفكّها وصيانتها هي تطبيق أساسي لإنترنت الأشياء الصناعي. إنها أيضًا مهمة يمكن أن تصبح قابلة للتكرار وموحدة. في ThingWorx 8 ، أصدرت PTC أيضًا ثلاثة تطبيقات تم إنشاؤها مسبقًا - ThingWorx Controls Advisor ، و ThingWorx Asset Advisor ، و ThingWorx Production Advisor - للقيام بالمهام الصناعية النموذجية مثل مراقبة الأصول عن بُعد وإدارة أداء الإنتاج في الوقت الفعلي.

أوضح كامبل كيفية إنشاء إرشادات قابلة للتكرار خطوة بخطوة مع مراعاة الآليات الفريدة لأي آلة معينة. وقال أيضًا إن ThingWorx تعمل على طرح التتبع القائم على CAD في الأشهر القليلة المقبلة للتخلص من الحاجة إلى وضع علامات فعلية أمام عدسة AR لتثبيت النموذج.

وقال كامبل: "يمكننا إعادة استخدام الإرشادات التفصيلية التي تتضمن بيانات إنترنت الأشياء وإتاحتها عبر السحابة ، مع الأدوات التي تعمل قليلاً مثل الرسوم المتحركة لـ PowerPoint". "احصل على شيء ، واسحبه إلى المكان الذي تريده ، وقم بالتقاط لقطة. ثم ، عند إنشاء الإرشادات ، يمكنك تحديد أشياء مثل" فك هذا "برسم متحرك مسبقًا يدور المسمار في اتجاه عقارب الساعة وينزلقه للخارج."

وتابع كامبل "هناك معلومات مبنية هناك ، لذا فهي ليست مجرد سحب وإسقاط". "هناك أيضًا احترام للحركية. لذلك ، عندما تصمم شيئًا ما ، فإنك تحدد أن هذا نوع معين من المفصل أو المنزلق وسيحترم ذلك أيضًا. في بيئة التدريب ، نأخذ هذه المفاهيم نفسها - الكثير من التصنيع والتفتيش - ووضع الأشياء معًا بطريقة لا تضطر فيها إلى النظر إلى مخطط لأنك ترى تراكبًا أمامك يقول "هذه الأسلاك الثلاثة تحتاج إلى توصيلها هنا ، وهنا ، وهنا".



4 الكشف عن الشذوذ الأصلي

كشف الشذوذ الأصلي يعني تحليلات في الوقت الفعلي على جهاز إنترنت الأشياء التي يمكن أن تساعد المهندس أو المفتش أداء الصيانة التنبؤية. على سبيل المثال ، يراقب تطبيق ThingWorx Asset Advisor ، الأصول المادية عن بُعد للكشف عن الحالات الشاذة تلقائيًا وتحفيز التنبيهات لتحسين الكفاءة والجودة.

وقال كامبل "لذلك قمت بتوصيل جهازك في أرضية المصنع". "ما يمكنك القيام به هو إخبار Thingworx" بمعرفة ما هو طبيعي "، إذن ، عندما يكون هناك شيء غير طبيعي ، فإنه يؤدي إلى بعض الأحداث أو ظهور تنبيه في تطبيق AR أو مباشرة في أحد أنظمة العمل المتكاملة الخاصة بك."



5 إنشاء التوائم الرقمية

يؤدي مفهوم الاكتشاف الشاذ الأصلي إلى عوامل "التوأم الرقمي" للآلات الموجودة على أرض المصنع أو خارجها في الإنتاج. واحدة من أقوى القدرات لجلب AR إلى إنترنت الأشياء الصناعية هي القدرة على إنشاء تمثيلات رقمية للأجهزة المادية الخاصة بك. أوضح كامبل كيفية إنشاء التوأم الرقمي في ThingWorx Studio الذي يجمع بيانات إنترنت الأشياء في الوقت الحقيقي لتلك الآلة ، مع عرض نموذج ثلاثي الأبعاد لدراجة نارية.

قال كامبل: "لديّ آلة مادية في مصنعي". "ما يسمح لك ThingWorx بالقيام به هو إنشاء مكافئ رقمي لذلك ، يمكنك بعد ذلك تجميع وتحليل وإلقاء نظرة ثاقبة لدفع العمل ، إما عن طريق تنظيم أنظمة العمل مثل بدء إجراء في نظام CRM ، أو تشغيل شيء يؤثر المنتج نفسه. "

"في ThingWorx Studio ، لدينا موارد هنا ، لوحة في المنتصف ، وممتلكات على اليمين. يمكنني وضع نموذج ثلاثي الأبعاد للدراجة ومن ثم تأليف تجربتنا AR ضدها" ، أوضح. "أضع مقاييس افتراضية ، وأطبق الإرشادات التفصيلية ، وأتيح ذلك باستخدام زر هنا ، يمكنني التبديل بين العرض ثلاثي الأبعاد والبيئة ثنائية الأبعاد التي تراها من خلال شاشة iPad. بدلاً من إظهار مقياس بدون أرقام ، فإننا نربط فعليًا القيمة المعروضة بالبيانات الصادرة من ThingWorx لإنشاء هذا التوأم الرقمي حيث ترى بيانات البطارية ومستويات الزيت وضغط الإطارات ودرجة الحرارة - كل ذلك في الوقت الفعلي."

• 6 مختلط واقع إنشاء المحتوى

  للمطورين ومنشئي المحتوى AR ، القيمة في Vuforia هي القدرة على إنشاء تجارب لأي عامل شكل. أصبح النظام الأساسي متاحًا من خلال ThingWorx Studio ، ويدعم تطبيقات AR IoT لنظامي التشغيل Android و iOS و Windows 10 و Microsoft HoloLens ونظام Windows Mixed Reality الأوسع نطاقًا وغيرها من أجهزة النظارات الرقمية مثل نظارات AR المؤسسية التي تقدمها ODG و Vuzix.

  ناقش كامبل Microsoft HoloLens ، على وجه الخصوص ، كوسيلة قوية لنوع المحتوى المؤسسي وتطبيقات إنترنت الأشياء التي تم إنشاؤها باستخدام ThingWorx و Vuforia. عندما فرضت على HoloLens لألقي نظرة على نفسي (في الصورة في بضع شرائح في وقت سابق) ، رأيت نفس طراز دراجة نارية AR أمامي ، مع ضوابط لفتة محددة HoloLens والتعليمات البصرية. قام كامبل أيضًا بتحميل عرض توضيحي يسمح لي بتجميع المكونات الموجودة في المولد وتفكيكها.

  وقال كامبل "نريد إطلاق المحتوى ثلاثي الأبعاد للمؤسسات الصناعية على HoloLens وجميع هذه الأجهزة". "انظر إلى إرشادات العمل المعززة لاستبدال فلتر الهواء في مولد Caterpillar. تتراوح أنواع التدريب التفاعلي وحالات استخدام الخدمة هذه بين التسويق والبيع (ما يشبه هذا المولد وكيف يلائم موقع العمل الخاص بي) إلى كيفية العمل قم بتشغيلها وإنشاء هذا المولد لأول مرة. يمكنك تفكيكه ووضعه مرة أخرى مع صنبور الهواء. "

  تابع كامبل: "الناس في مايكروسوفت متحمسون لما نفعله لأن لديهم مشكلة. لديهم هذه الأجهزة الجديدة الرائعة ، لكن التحدي يظل إنشاء محتوى لهم". "لهذا السبب قاموا بتقديم 3D Paint وجميع هذه الأشياء. من وجهة نظر PTC ، هذه مجرد أجهزة. نحن نركز على توفير البرنامج ومنصة لتشغيل هذا البرنامج ، لذلك نحن لا نهتم حقًا بما تريد استهلاكه تشغيله ؛ جهاز iPhone و iPad وجهاز Android ، لا يهم ، فنحن جميعًا نجعل الأمر بسيطًا للغاية في جعل هذا المحتوى غبيًا."

• 7 ضعها معًا

  أحد أكبر التحديات التي تواجه صناعة إنترنت الأشياء هو توحيد البيانات على نطاق المؤسسات. تحتاج الشركات الكبيرة وعمليات التصنيع إلى ربط نقاط نهاية إنترنت الأشياء هذه في جميع أنظمتها الحالية وإعداد خط أنابيب بيانات لاتخاذ إجراءات بشأن جميع هذه البيانات. خلاف ذلك ، فإن تجربة AR ليست مرتبطة بقيمة ملموسة ولا يمكنها جلب عائد الاستثمار إلى العمل.

  بالنسبة لمنصة مثل ThingWorx ، يعني ذلك دمج الأجهزة والبرامج وتكامل البيانات في حل شامل يمكن لكل شركة تخصيصه حسب احتياجاتها. لكي يعمل IoT و AR الصناعيان معًا ، تحتاج إلى أدوات تستخرج كل التعقيد اليدوي من الأعمال التجارية.

  وقال كامبل "إذا لم يكن لديك شيء ، فلدينا كومة من أعلى إلى أسفل". "إذا كان لديك أجهزة تم استشعارها بالفعل ، أو جهاز به أجهزة التحكم عن بُعد ، أو لديك بالفعل بيانات المنتج في السحابة باستخدام Azure أو AWS ، يمكننا مساعدتك في فعل أشياء مع ذلك من أجل إثارة رؤية العمل وحالات استخدام محددة ".

  "ما نجده هو أن AR هي طريقة جديدة للتواصل ولغة جديدة ووسيلة جديدة للتواصل" ، تابع كامبل. "نحن نعرف كيفية إنشاء تطبيقات سطح المكتب وتطبيقات الويب وتطبيقات الأجهزة المحمولة ، لكن لا أحد يعرف كيفية إنشاء تطبيقات AR. إنه عالم جديد تمامًا. يجب أن تكون قادرًا على التكرار بسرعة. وإنفاق آلاف الدولارات والإنسان - ساعات فقط للحصول على شيء غير صحيح أمر مؤلم إلى حد كبير. تسمح لك أداة ThingWorx Studio بالتنقل السريع لتلك الأشياء واختبارها وتحسينها."