Новини

Когато Мери Шели пише „Франкенщайн“ през 1818 г., човечеството малко можеше да си представи за четвъртата индустриална революция днес. Индустриалната революция през XIX век коренно промени икономическите дейности, отношенията между половете и властта, както и социалните класи. Не само че можехме да произвеждаме продукти по-бързо и по-безопасно, но и с по-малко усилия. Въвеждането на машини, химични реакции и нови източници на енергия във фабриките улесни живота ни по много начини, почти толкова, колкото цифровите технологии и интернет днес.

Когато интернет преживяваше бум през 90-те години, бяхме убедени, че всички научнофантастични филми ще станат реалност до 2000 г. Въпреки че имаме видео разговори, роботи за почистване и електронна търговия, ние все още внедряваме и разработваме технологията Industry 4.0. Интернетът на нещата е една от онези скорошни тенденции, които много компании се опитват да включат в своите стратегии за дигитална трансформация, за да могат цялостно да наблюдават и управляват своите съоръжения, фабрики, центрове за данни, магазини и др.

Какво се случва, когато Интернет на нещата (IoT) срещне роботиката?

Обикновено Интернет на нещата може да се определи като комбинация от хардуер, сензори/изпълнителни механизми, инфраструктура (междинен софтуер, облак, бизнес процеси, големи данни), мрежи/интернет и софтуер. През последните 10 години големите бизнес играчи по целия свят използват IoT технологиите, за да получат корпоративна видимост върху своите операции за превантивен и проактивен мониторинг и производство. IDC например прогнозира, че до 2025 г. ще има 55,7 милиарда свързани устройства в световен мащаб.

Както беше обяснено в скорошен блог, още от Древна Гърция се опитваме да възлагаме опасни, повтарящи се задачи на машини и от XX век насам сме успешни в изграждането на роботи. В същия блог обяснихме борбата за ресурси в рамките на роботите и как дизайнерите и разработчиците трябва внимателно да избират възможностите за обработка (Тук можете да продължите да четете по неговата тема).

В момента много роботизирани проекти включват изкуствен интелект, дълбоко обучение и разпознаване на образи. Това означава, че те събират, управляват и действат въз основа на големи количества данни. Тъй като голяма част от обработката не може да се случи в основната роботна инфраструктура поради ограничените ресурси вътре, много нови роботизирани проекти използват архитектурата на отдалечения мозък. С други думи, основният роботизиран мозък се хоства на сървър в център за данни или шкаф, докато тялото на робота има по-малък процесор само за събиране на данни и изпълнение на действия.

Тези роботизирани приложения, изискващи интензивно използване на данни, са изправени пред уникални предизвикателства по отношение на хардуера. По-долу ще намерите някои от най-често срещаните.

Съвместимост

Интернетът на роботиката изисква компаниите да работят едновременно с поне 5 слоя: хардуер, софтуер, мрежа, инфраструктура и сензори/задвижващи механизми. За съжаление, не всички тези технологии са разработени, за да работят заедно, и много доставчици нямат оборудване, независимо от марката, което може да работи с няколко комуникационни протокола или езика за програмиране.

Всъщност, ако вече работите по автоматизация на фабриките, сте наясно с кошмара на комуникационните протоколи. Опитът за свързване на сензори и изпълнителни механизми към PLC и по-късно към сървъри може да се превърне в скъпо и ресурсоемко начинание. За щастие, индустрията разработва независими от марките стандарти за производителите на хардуер, за да произвеждат оборудване, което може да преобразува и работи с няколко комуникационни протокола. Можете да прочетете повече в този блог.

Освен това, ако използвате 5G, както и интернет във вашето роботизирано приложение, вероятно трябва да вземете предвид съвместимостта на допълнителните модули. Някои производители на хардуер могат да ви помогнат да интегрирате PCIe и LTE модули във фабриката, като по този начин ви избегнат главоболията, свързани с инсталирането и експлоатацията в бъдеще.

Специализирана операционна система

Роботизираните приложения изискват специализирана операционна система. Най-актуалната и успешна в днешно време се нарича ROS. Тази операционна система е напълно персонализируема, което позволява дистанционна обработка и паралелно програмиране, и включва алгоритми, библиотеки и управление на API. Тези функции са в основата на роботите с отдалечен мозък. Този тип роботи обикновено работят с няколко програмни модула и езици едновременно, което означава, че вероятно имате екип от инженери, работещи заедно. Това също означава, че съхранявате библиотеки дистанционно, докато обработвате данни.

Тъй като ROS не може да предостави списък с одобрен хардуер, способен да работи с операционната система, трябва да намерите производител на оригинално оборудване (OEM), който може да оцени вашите нужди, да предложи персонализирано решение и да тества дали ROS работи безпроблемно. Можете да прочетете повече за ROS в този блог.

Здрави, мощни, безвентилаторни сървъри

Отдалечените мозъци в роботите изискват специфичен набор от изисквания. Първо, процесорите в роботизираните сървъри трябва да обработват големи количества данни. Следователно, разработчиците редовно използват най-новите и най-модерни процесори. Трябва обаче да внимавате с прекомерното оразмеряване на компонентите. Партнирайте с производител на хардуер, който може да ви помогне да оцените точно възможностите за обработка.

Здравите сървъри включват възможно най-малко подвижни части, за да се намали MTBF (средно време между повреди). В резултат на това вероятно бихте избрали сървър без вентилатор, който ще се окаже чудесна инвестиция за намаляване на разходите за поддръжка и ремонт. Тази функция трябва да бъде съчетана с твърд диск и сигурни кабелни конектори.

Второ, ако сървърът няма да бъде хостван в контролирана среда на център за данни, вероятно трябва да прецените дали стелажът предлага подходяща защита от влага, вода или прах. Ако използвате стелажи за Edge Computing, трябва да се консултирате с производителя на хардуер дали избраният от вас сървър е подготвен да се справи с тежките условия в производствената зона или навън.

Сигурност

Когато свързвате устройства към която и да е мрежа, вие отваряте вратата за потенциални заплахи за сигурността. Ако внедрите Интернет на роботизираните неща внимателно, предимствата ще надделеят над опасенията за сигурността. За да гарантирате, че ще го направите, трябва да обърнете специално внимание на хардуера и слоевете за защита на мрежата.

Роботите с отдалечен мозъчен контрол се считат за разпределена инфраструктура. Това означава, че имате инсталиран хардуер извън защитената среда на центъра за данни, което го прави уязвим за неоторизиран достъп и манипулация. Можете да прочетете за често срещаните заплахи за сигурността на хардуера и как да ги избегнете в този блог. В обобщение, трябва да търсите неизползвани функции за сигурност в хардуера и да се консултирате с производителя на оригинално оборудване (OEM), за да добавите хардуер за сигурност, ако е необходимо.

Що се отнася до защитата на мрежовия слой, дори ако вашият сървър е заключен в център за данни, интернет връзката може да има задна врата за хакери, които да получат достъп до чувствителна информация и да унищожат бизнеса ви. В този случай трябва да се придържате към най-добрите практики в индустрията и да използвате някои хардуерни устройства за удостоверяване, които могат да бъдат по-мощни от просто софтуер.

Продължете да четете нашите Серия от блогове за киберсигурност за да научите повече за това как можете да защитите приложението си, започвайки от хардуерно ниво.

Крайни и облачни изчисления

Днешните бизнес практики и процеси вероятно са принудили много компании да внедрят някаква форма на облачни и периферни изчисления. Интернетът на роботизираните неща обикновено използва тези две, за да подобри потребителското изживяване, да увеличи ефективността и да управлява сложността на роботите.

В резултат на това вероятно можете да инсталирате сървърен шкаф в производствения етаж или някъде по-близо до приложението, за да намалите латентността и да подобрите времето за реакция между мозъка и тялото на робота. Това е особено полезно в складове или мини, които използват автономни мобилни роботи (AMR) или автоматично направлявани превозни средства (AGV). Трябва обаче да вземете предпазни мерки за сигурност и да имате предвид суровите условия на околната среда.

Както виждате, роботите с дистанционно управление революционизират приложенията, като позволяват на машините да изпълняват сложни действия като дълбоко обучение и изкуствен интелект. Тези роботи са възможни единствено благодарение на Интернет на роботизираните неща. Въпреки че тези роботи създават нови проблеми поради специфичните си хардуерни изисквания, ако си партнирате с опитен производител на оригинално оборудване (OEM), можете да гарантирате, че вашето роботизирано приложение ще работи безпроблемно сега и в бъдеще.

Ако искате да продължите да четете за роботизираните приложения, прочетете нашите Серия от блогове за роботика.