Ştiri

Când Mary Shelly a scris Frankenstein în 1818, puține lucruri își putea imagina omenirea despre a patra revoluție industrială din zilele noastre. Revoluția industrială din secolul al XIX-lea a schimbat fundamental activitățile economice, relațiile de gen și de putere, precum și clasele sociale. Nu numai că am putut fabrica produse mai rapid și mai sigur, dar și cu mai puțin efort. Introducerea mașinilor, a reacțiilor chimice și a noilor surse de energie în fabrici ne-a facilitat viața în multe feluri, aproape la fel de mult ca tehnologiile digitale și internetul de astăzi.

Când internetul era în plină expansiune în anii '90, eram convinși că toate filmele SF vor deveni realitate până în anul 2000. Chiar dacă avem apeluri video, roboți de curățenie și comerț electronic, încă implementăm și dezvoltăm tehnologia Industry 4.0. Internetul Lucrurilor este una dintre acele tendințe recente pe care multe companii încearcă să le includă în strategiile lor de transformare digitală pentru a putea monitoriza și gestiona holistic instalațiile, fabricile, centrele de date, magazinele etc.

Ce se întâmplă când IoT întâlnește robotica?

În mod obișnuit, Internetul Lucrurilor poate fi definit ca o combinație de hardware, senzori/actuatoare, infrastructură (middleware, cloud, procese de business, big data), rețele/internet și software. În ultimii 10 ani, marii jucători din întreaga lume au valorificat tehnologiile IoT pentru a obține vizibilitate la nivelul întregii companii asupra operațiunilor lor, pentru monitorizare și producție preventivă și proactivă. IDC, de exemplu, estimează că până în 2025 vor exista 55,7 miliarde de dispozitive conectate la nivel mondial.

După cum s-a explicat într-un articol recent de pe blog, încă din Grecia Antică am încercat să externalizam sarcinile periculoase și repetitive către mașini și am avut succes în construirea de roboți încă din secolul XX. În același articol de pe blog, am explicat lupta pentru resurse în cadrul roboților și modul în care designerii și dezvoltatorii trebuie să aleagă cu atenție capacitățile de procesare (Aici puteți continua să citiți despre subiectul său).

În prezent, multe proiecte robotice includ Inteligența Artificială, Învățarea Profundă și Recunoașterea Modelelor. Aceasta înseamnă că acestea colectează, gestionează și acționează pe baza unor cantități mari de date. Deoarece o mare parte din procesare nu poate avea loc în interiorul infrastructurii principale a robotului din cauza resurselor limitate din interior, multe proiecte robotice noi utilizează arhitectura creierului la distanță. Cu alte cuvinte, creierul robotic principal este găzduit într-un server dintr-un centru de date sau rack, în timp ce corpul robotului are un procesor mai mic doar pentru a colecta date și a executa acțiuni.

Aceste aplicații robotice care utilizează intens date se confruntă cu provocări unice în ceea ce privește hardware-ul. Mai jos veți găsi câteva dintre cele mai comune.

Compatibilitate

Internetul obiectelor robotice impune companiilor să lucreze simultan cu cel puțin 5 niveluri: hardware, software, rețea, infrastructură și senzori/actuatoare. Din păcate, nu toate aceste tehnologii au fost dezvoltate pentru a funcționa împreună, iar multor furnizori le lipsesc echipamente agnostice față de marcă, care pot funcționa cu mai multe protocoale de comunicare sau limbaje de programare.

De fapt, dacă lucrați deja la automatizarea fabricilor, știți deja coșmarul protocoalelor de comunicație. Încercarea de a conecta senzori și actuatoare la PLC-uri și, ulterior, la servere poate deveni o întreprindere costisitoare și care necesită multe resurse. Din fericire, industria dezvoltă standarde agnostice față de marcă pentru producătorii de echipamente originale de hardware, pentru a produce echipamente care pot traduce și funcționa cu mai multe protocoale de comunicație. Puteți citi mai multe pe acest blog.

Mai mult, dacă utilizați atât 5G, cât și internetul în aplicația robotică, probabil că trebuie să luați în considerare compatibilitatea modulelor suplimentare. Unii producători de echipamente originale de hardware vă pot ajuta să integrați module PCIe și LTE în fabrică, evitând astfel durerile de cap legate de instalare și operare pe viitor.

Sistem de operare specializat

Aplicațiile robotice necesită un sistem de operare specializat. Cel mai actual și de succes sistem în prezent se numește ROS. Acest sistem de operare este complet personalizabil, ceea ce permite procesarea la distanță și programarea paralelă și include algoritmi, biblioteci și gestionarea API-urilor. Aceste caracteristici stau la baza roboților cu creier la distanță. Acest tip de roboți funcționează de obicei cu mai multe module și limbaje de programare în același timp, ceea ce înseamnă că probabil aveți o echipă de ingineri care lucrează împreună. De asemenea, înseamnă că stocați biblioteci de la distanță în timp ce procesați date.

Întrucât ROS nu poate furniza o listă de hardware aprobat, capabil să gestioneze sistemul de operare, ar trebui să găsiți un producător de echipamente originale de hardware care să vă poată evalua nevoile, să ofere o soluție personalizată și să testeze dacă ROS funcționează fără probleme. Puteți citi mai multe despre ROS în acest blog..

Servere robuste, puternice, fără ventilator

Creierele la distanță din roboți implică un set specific de cerințe. În primul rând, procesoarele din serverele robotizate trebuie să gestioneze cantități mari de date. Prin urmare, dezvoltatorii ar folosi în mod regulat cele mai noi și mai avansate procesoare. Cu toate acestea, ar trebui să fiți precauți cu privire la supradimensionarea componentelor. Colaborați cu un producător de echipamente originale de hardware care vă poate ajuta să evaluați cu exactitate capacitățile de procesare.

Serverele durabile includ cât mai puține componente mobile pentru a reduce MTBF (timpul mediu între defecțiuni). Prin urmare, probabil veți alege un server fără ventilator, care se va dovedi a fi o investiție excelentă pentru a reduce costurile de întreținere și reparații. Această caracteristică ar trebui să fie asociată cu un hard disk solid-state și conectori de cablu siguri.

În al doilea rând, dacă serverul nu va fi găzduit în mediul controlat al unui centru de date, probabil ar trebui să evaluați dacă rack-ul oferă protecția adecvată împotriva umidității, apei sau prafului. Dacă utilizați rack-uri Edge Computing, ar trebui să întrebați producătorul de echipamente originale de hardware dacă serverul pe care îl alegeți este pregătit să facă față condițiilor dure din zona de producție sau din exterior.

Securitate

Când conectați dispozitive la orice rețea, deschideți ușa către posibile amenințări de securitate. Dacă implementați Internetul Lucrurilor Robotice cu atenție, avantajele vor depăși preocupările legate de securitate. Pentru a garanta acest lucru, trebuie să acordați o atenție deosebită hardware-ului și straturilor de protecție a rețelei.

Roboții cerebrali aflați la distanță sunt considerați infrastructură distribuită. Aceasta înseamnă că aveți hardware instalat în afara mediului securizat al centrului de date, ceea ce îl face vulnerabil la acces neautorizat și manipulare. Puteți citi despre amenințările comune la adresa securității hardware și cum să le evitați în acest blog. În concluzie, trebuie să căutați caracteristici de securitate neexploatate în cadrul hardware-ului și să consultați producătorul de echipamente originale (OEM) pentru a adăuga hardware de securitate, după cum este necesar.

În ceea ce privește protecția la nivelul rețelei, chiar dacă serverul dvs. este blocat într-un centru de date, conexiunea la internet poate avea o ușă din spate pentru hackeri, care pot accesa informații sensibile și vă pot distruge afacerea. În acest caz, trebuie să respectați cele mai bune practici din industrie și să utilizați dispozitive de autentificare hardware care pot fi mai puternice decât software-ul.

Continuați să citiți Seria de bloguri despre securitatea cibernetică pentru a afla mai multe despre cum vă puteți proteja aplicația începând de la nivel hardware.

Edge și Cloud Computing

Practicile și procesele de afaceri de astăzi au forțat probabil multe companii să implementeze o formă de Cloud Computing și Edge Computing. Internetul Lucrurilor Robotice utilizează de obicei aceste două tehnologii pentru a îmbunătăți experiența utilizatorului, a crește eficiența și a gestiona complexitatea roboților.

Prin urmare, probabil puteți instala un rack de server în zona de producție sau oriunde mai aproape de aplicație pentru a reduce latența și a îmbunătăți timpii de răspuns dintre creierul și corpul robotului. Acest lucru este util în special în depozite sau minele care utilizează roboți mobili autonomi (AMR) sau vehicule ghidate automat (AGV). Cu toate acestea, trebuie să luați măsuri de precauție de securitate și să aveți în vedere condițiile dure de mediu.

După cum puteți vedea, roboții cu creier la distanță revoluționează aplicațiile, permițând mașinilor să execute acțiuni complexe precum Deep Learning și Inteligența Artificială. Acești roboți sunt posibili doar datorită Internetului Lucrurilor Robotice. Chiar dacă acești roboți ridică noi probleme datorită cerințelor lor hardware specifice, dacă colaborați cu un producător de echipamente originale (OEM) cu experiență, puteți garanta că aplicația dvs. robotică va funcționa fără probleme acum și în viitor.

Dacă doriți să continuați să citiți despre aplicațiile robotice, citiți articolul nostru Seria de bloguri despre robotică.