חֲדָשׁוֹת

כאשר מרי שלי כתבה את "פרנקנשטיין" בשנת 1818, מעט יכלה האנושות לדמיין לגבי המהפכה התעשייתית הרביעית בימינו. המהפכה התעשייתית במאה ה-19 שינתה באופן מהותי את הפעילויות הכלכליות, יחסי המגדר והכוח, והמעמדות החברתיים. לא רק שיכולנו לייצר מוצרים מהר יותר ובטוח יותר, אלא גם בפחות מאמץ. הכנסת מכונות, תגובות כימיות ומקורות כוח חדשים למפעלים הקלו על חיינו במובנים רבים, כמעט כמו הטכנולוגיות הדיגיטליות והאינטרנט כיום.

כשהאינטרנט פריח בשנות ה-90, היינו משוכנעים שכל סרטי המדע הבדיוני יהפכו למציאות עד שנת 2000. למרות שיש לנו שיחות וידאו, רובוטי ניקיון ומסחר אלקטרוני, אנחנו עדיין מיישמים ומפתחים את טכנולוגיית Industry 4.0. האינטרנט של הדברים הוא אחד מאותם טרנדים אחרונים שחברות רבות מנסות לכלול באסטרטגיות הטרנספורמציה הדיגיטלית שלהן כדי שיוכלו לנטר ולנהל באופן הוליסטי את המתקנים, המפעלים, מרכזי הנתונים, החנויות וכו' שלהן.

מה קורה כשאינטרנט של האינטרנט פוגש את הרובוטיקה?

בדרך כלל ניתן להגדיר את האינטרנט של הדברים כשילוב של חומרה, חיישנים/מפעילים, תשתית (תוכנה ביניים, ענן, תהליכים עסקיים, ביג דאטה), רשתות/אינטרנט ותוכנה. ב-10 השנים האחרונות, שחקנים עסקיים גדולים ברחבי העולם מינפו טכנולוגיות IOT כדי להשיג נראות כלל-ארגונית של פעילותם לצורך ניטור מונע ופרואקטיבי וייצור. IDC, לדוגמה, מעריכה שעד שנת 2025 יהיו 55.7 מיליארד מכשירים מחוברים ברחבי העולם.

כפי שהוסבר בבלוג שפורסם לאחרונה, מאז יוון העתיקה ניסינו להוציא משימות מסוכנות וחוזרות על עצמן למכונות, והצלחנו לבנות רובוטים מאז המאה ה-20. באותו בלוג הסברנו את המאבק על משאבים בתוך רובוטים וכיצד מעצבים ומפתחים חייבים לבחור בקפידה את יכולות העיבוד (כאן תוכלו להמשיך לקרוא על נושאו).

כיום, פרויקטים רובוטיים רבים כוללים בינה מלאכותית, למידה עמוקה וזיהוי תבניות. משמעות הדבר היא שהם אוספים, מנהלים ופועלים על סמך כמויות גדולות של נתונים. מכיוון שחלק ניכר מהעיבוד אינו יכול להתרחש בתוך תשתית הרובוט הראשית עקב המשאבים המוגבלים שבתוכה, פרויקטים רובוטיים חדשים רבים ממנפים את ארכיטקטורת המוח המרוחק. במילים אחרות, המוח הרובוטי הראשי מתארח בשרת במרכז נתונים או במדף, בעוד שלגוף הרובוט יש מעבד קטן יותר רק כדי לאסוף נתונים ולבצע פעולות.

יישומים רובוטיים עתירי נתונים אלה מתמודדים עם אתגרים ייחודיים מבחינת חומרה. להלן תמצאו כמה מהנפוצים ביותר.

תְאִימוּת

האינטרנט של הדברים הרובוטיים דורש מחברות לעבוד עם לפחות 5 שכבות בו זמנית: חומרה, תוכנה, רשת, תשתית וחיישנים/מפעילים. לרוע המזל, לא כל הטכנולוגיות הללו פותחו כדי לעבוד יחד, ולספקים רבים חסר ציוד אגנוסטי של מותג שיכול לעבוד עם מספר פרוטוקולי תקשורת או שפות תכנות.

למעשה, אם אתם כבר עובדים על אוטומציה של מפעלים, אתם מודעים לסיוט של פרוטוקולי תקשורת. ניסיון לחבר חיישנים ומפעילים לבקרים מבוקרים (PLC), ומאוחר יותר גם לשרתים, יכול להפוך לארגון יקר ועתיר משאבים. למרבה המזל, התעשייה מפתחת סטנדרטים ללא תלות במותג עבור יצרני חומרה (OEM) כדי לייצר ציוד שיכול לתרגם ולעבוד עם מספר פרוטוקולי תקשורת. ניתן לקרוא עוד בבלוג הזה.

יתר על כן, אם אתם ממנפים 5G בנוסף לאינטרנט ביישום הרובוטי שלכם, סביר להניח שתצטרכו לשקול את התאימות של מודולים נוספים. חלק מיצרני החומרה יכולים לעזור לכם לשלב מודולי PCIe ו-LTE במפעל, ובכך למנוע כאבי ראש של התקנה ותפעול בהמשך הדרך.

מערכת הפעלה ייעודית

יישומים רובוטיים דורשים מערכת הפעלה ייעודית. העדכנית והמצליחה ביותר כיום נקראת ROS. מערכת הפעלה זו ניתנת להתאמה אישית מלאה המאפשרת עיבוד מרחוק ותכנות מקביל, והיא כוללת אלגוריתמים, ספריות וניהול API. תכונות אלו הן הבסיס לרובוטים בעלי מוח מרוחק. רובוטים מסוג זה עובדים בדרך כלל עם מספר מודולי תכנות ושפות בו זמנית, מה שאומר שסביר להניח שיש לכם צוות מהנדסים שעובדים יחד. משמעות הדבר היא גם שאתם מאחסנים ספריות מרחוק תוך כדי עיבוד נתונים.

מכיוון ש-ROS אינה יכולה לספק רשימה של חומרה מאושרת המסוגלת להתמודד עם מערכת ההפעלה, עליך למצוא יצרן ציוד מקורי (OEM) של חומרה שיכול להעריך את צרכיך, להציע פתרון מותאם אישית ולבדוק ש-ROS פועל בצורה חלקה. ניתן לקרוא עוד על ROS בבלוג הזה.

שרתים חזקים, חזקים וללא מאווררים

מוחות מרוחקים ברובוטים כרוכים בדרישות ספציפיות. ראשית, מעבדים בשרתים רובוטיים צריכים להתמודד עם כמויות גדולות של נתונים. לכן, מפתחים ישתמשו באופן קבוע במעבדים העדכניים והמתקדמים ביותר. עם זאת, עליכם להיזהר מגודל רכיבים גדול מדי. שתפו פעולה עם יצרן ציוד מקורי (OEM) של חומרה שיכול לעזור לכם להעריך במדויק את יכולות העיבוד.

שרתים עמידים כוללים כמה שפחות חלקים ניידים כדי להפחית את זמן ה-MTBF (זמן ממוצע בין כשלונות). כתוצאה מכך, סביר להניח שתבחרו בשרת ללא מאוורר, אשר יוכיח את עצמו כהשקעה מצוינת להפחתת עלויות תחזוקה ותיקון. תכונה זו צריכה להיות משולבת עם כונן קשיח מוצק (SSD) ומחברי כבלים מאובטחים.

שנית, אם השרת לא יתארח בסביבה מבוקרת של מרכז נתונים, כנראה שעליך להעריך אם המדף מציע את ההגנה הנכונה מפני לחות, מים או אבק. אם אתה משתמש במדפי Edge Computing, עליך לברר עם יצרן הציוד המקורי (OEM) של החומרה אם השרת שאתה בוחר מוכן להתמודד עם התנאים הקשים ברצפת הייצור או מחוצה לה.

בִּטָחוֹן

כשאתם מחברים מכשירים לכל רשת, אתם פותחים את הדלת לאיומי אבטחה אפשריים. אם תיישמו את האינטרנט של הדברים הרובוטיים בזהירות, היתרונות יעלו על חששות האבטחה. כדי להבטיח שתעשו זאת, עליכם לשים לב במיוחד לחומרה ולשכבות ההגנה של הרשת.

רובוטי מוח מרוחקים נחשבים לתשתית מבוזרת. משמעות הדבר היא שיש לכם חומרה המותקנת מחוץ לסביבת מרכז הנתונים המאובטחת, מה שהופך אותה לפגיעת גישה בלתי מורשית ולשיבוש. תוכלו לקרוא על איומי אבטחת חומרה נפוצים וכיצד להימנע מהם ב הבלוג הזה. לסיכום, עליכם לחפש תכונות אבטחה בלתי מנוצלות בחומרה ולהתייעץ עם יצרן הציוד המקורי (OEM) כדי להוסיף חומרת אבטחה לפי הצורך.

בנוגע להגנה על שכבת הרשת, גם אם השרת שלכם נעול במרכז נתונים, לחיבור האינטרנט יכולה להיות דלת אחורית עבור האקרים לגשת למידע רגיש ולהרוס את העסק שלכם. במקרה כזה, עליכם לדבוק בשיטות העבודה המומלצות בתעשייה ולהשתמש בכמה התקני אימות חומרה שיכולים להיות חזקים יותר מתוכנה בלבד.

המשך לקרוא את שלנו סדרת בלוגים בנושא אבטחת סייבר כדי ללמוד עוד על איך ניתן להגן על האפליקציה שלך החל מרמת החומרה.

מחשוב קצה וענן

נהלים ותהליכים עסקיים כיום כנראה אילצו חברות רבות ליישם צורה כלשהי של מחשוב ענן ומחשוב קצה. האינטרנט של הדברים הרובוטיים בדרך כלל ממנף את שני אלה כדי לשפר את חוויית המשתמש, להגביר את היעילות ולנהל את מורכבות הרובוטים.

כתוצאה מכך, סביר להניח שתוכלו להתקין מתקן שרתים ברצפת הייצור או בכל מקום קרוב יותר ליישום כדי להפחית את זמן ההשהיה ולשפר את זמני התגובה בין המוח לגוף הרובוט. זה מועיל במיוחד במחסנים או במכרות המשתמשים ברובוטים ניידים אוטונומיים (AMR) או בכלי רכב מונחים אוטומטיים (AGV). עם זאת, עליכם לנקוט באמצעי זהירות ביטחוניים ולהיות קשובים לתנאי סביבה קשים.

כפי שאתם יכולים לראות, רובוטים בעלי מוח מרוחק מחוללים מהפכה ביישומים בכך שהם מאפשרים למכונות לבצע פעולות מורכבות כמו למידה עמוקה ובינה מלאכותית. רובוטים אלה אפשריים רק בזכות האינטרנט של הדברים הרובוטיים. למרות שרובוטים אלה מציבים חששות חדשים עקב דרישות החומרה הספציפיות שלהם, אם תשתפו פעולה עם יצרן ציוד מקורי (OEM) מנוסה, תוכלו להבטיח שהאפליקציה הרובוטית שלכם תפעל בצורה חלקה כעת ובעתיד.

אם אתם רוצים להמשיך לקרוא על יישומים רובוטיים, קראו את שלנו סדרת בלוגים על רובוטיקה.