Slik bygger du augmented reality-apper for den industrielle iot

Enterprise augmented reality (AR) har applikasjoner på tvers av en rekke virksomheter og bransjer. Markedsførere og selgere kan bruke AR som et 3D-e-handelsverktøy for å modellere produkter for kunder i virkelig rom. Kirurger kan bruke AR-briller for å få pasientdata og lagt diagrammer på en heads-up-skjerm, og holde hendene fri under prosedyrer. Men for bedrifter med tung produksjonsvirksomhet er den mest spillendrede AR-bruksaken i det industrielle tingenes internett (IoT).

Feltarbeidere og teknikere i fabrikkgulv kan utnytte 3D AR-modellering kombinert med sanntidsdata fra IoT-sensorer på flere måter. Ved å bruke en AR-app på smarttelefoner, nettbrett eller enterprise AR-headset, kan arbeidere overvåke tilkoblede enheter for problemer og utføre rutinemessig vedlikehold langt lettere enn å inspisere maskiner som noen ganger kan være vanskelige eller farlige å nå. AR-hodesett som Google Glass Enterprise og Microsoft HoloLens kan også vise oppslukende, trinnvis trening og opplæring på nettet for montering og betjening av maskiner som ellers vil trenge å lese tykke tekniske manualer og instruksjoner. For ingeniører, fabrikksjefer eller alle som jobber med komplekse maskiner - det være seg en bilmonteringslinje, olje- og gassrørledning eller en jetmotor - foretar AR omdefinerer hvordan industriarbeidere gjør jobben sin.

Den tøffe delen for bedrifter er å lage en AR-opplevelse som passer til de unike behovene til de ansatte og de industrielle IoT-enhetene de jobber med hver dag. Enterprise software company PTC har et vell av erfaring på denne fronten. PTC eier både Vuforia, den populære AR-utviklingsplattformen som tidligere var eid av Qualcomm, og ledende IoT-utviklingsplattform ThingWorx.

PTC har brukt de siste årene på å bygge ut og integrere de to plattformene i en rekke verktøy som utgjør en ende-til-ende AR IoT-rørledning. Løsningen kan tilpasses helt avhengig av selskapets hardware, software og cloud infrastrukturbehov. PCMag møtte Mike Campbell, konserndirektør for ThingWorx-plattformen ved PTC, for å slå sammen hvordan ThingWorx og Vuforia samarbeider. Campbell forklarte hvordan virksomheter kan integrere alle eksisterende data og enheter i AR-apper. Han demonstrerte også hvordan selskapets nylig lanserte ThingWorx Studio smelter Vuforias AR-utviklingsevner med 3D-modelleringsverktøy for den industrielle IoT.

• 1 Å bringe AR til IoT

  I den nylig lanserte ThingWorx 8, den siste versjonen av PTCs industrielle IoT-plattform, brakte selskapet flere av Vuforias AR-apputviklingsmuligheter direkte inn i ThingWorx. Gjennom et gratis prøveprogram av ThingWorx Studio har PTC gitt mer enn 2000 deltakende selskaper tilgang til et eget AR-forfatter- og publiseringsmiljø innen ThingWorx. Selskaper som utpeker muligheten inkluderer bilprodusenter som Tesla, Toyota og Volkswagen, produsenter av tunge maskiner inkludert Caterpillar og John Deere, tech- og konsulentgiganter, og til og med NASA og den amerikanske hæren.

  "Dette er en evne som noen vil kunne bruke, " sa PTCs Campbell. "Vi legger dette riktig i Thingworx Studio. Så hvis du gjør AR-opplevelser for stativ, kan du lage et mål for stativet som vil se ut som en wireframe-visning og deretter forfatter alt du vil mot det. Dra og slipp og, boom, du har AR."

• 2 Fleksibilitet av data

  Thingworx Studio er spesialbygget for AR, men lar foretak gjenbruke eksisterende 3D-eiendeler, noe som gjør det enkelt å koble alle fabrikkens eksisterende maskiner til IoT-økosystemet. Plattformen kan også håndtere eksisterende skydatakilder, og pakker native cloud IoT-integrasjoner med Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure og GE Predix.

  "Hver maskin og en del av en fabrikk ble modellert i CAD før den ble produsert. Vi kan ta CAD og gjenbrukskataloger over kundekomponenter. Alle 3D-data, uansett hvor de kommer fra, kan vi bruke på nytt, " sa Campbell.

  "Vi kan også gjøre det lettere å få data fra alle kontrollere, sensorer og gateways. Hver maskin har sine egne protokoller og språk, så vi har anskaffet og integrert teknologi som lar oss snakke med alle disse maskinene. Vi støtter mer enn 150 forskjellige protokoller brukt av tusenvis av maskiner, slik at vi kan gå inn i en fabrikk og begynne å få data til Thingworx på mindre enn en time. Vi har en enhet som ser ut som en liten metallhockeypuck som du kan feste på en maskin, og den begynner å overføre data som vibrasjoner, temperatur osv., rett inn i ThingWorx."



3 trinnvise instruksjoner

Guidede AR-instruksjoner for montering og demontering, inspeksjon og vedlikehold av intrikate systemer er en primær app for industriell IoT. Det er også en oppgave som kan bli repeterbar og standardisert. I ThingWorx 8 ga PTC også ut tre forhåndsbygde apper - ThingWorx Controls Advisor, ThingWorx Asset Advisor og ThingWorx Production Advisor - for typiske industrielle oppgaver som fjernovervåkning av eiendeler og styring av produksjonsytelse i sanntid.

Campbell forklarte hvordan man lager repeterbare, trinnvise instruksjoner mens han respekterer den unike mekanikken til en gitt maskin. Han sa også at ThingWorx jobber med å rulle ut CAD-basert sporing i løpet av de neste månedene for å eliminere behovet for å plassere fysiske markører foran et AR-objektiv for å forankre modellen.

"Vi kan bruke trinnvise instruksjoner som inkluderer IoT-data og gjøre dem tilgjengelige via skyen, med verktøy som fungerer litt som PowerPoint-animasjoner, " sa Campbell. "Ta tak i noe, dra det dit du vil, og ta et øyeblikksbilde. Når du lager instruksjonene, kan du spesifisere ting som å" skru ut dette "med en ferdigpakket animasjon som roterer skruen mot klokken og skyver den ut."

"Det er innebygd intelligens der, så det er ikke bare dra og slipp, " fortsatte Campbell. "Det er også respekt for kinematikk. Så når du designer noe, spesifiserer du at dette er en viss type ledd eller glidebryter, og det vil respektere det også. I et treningsmiljø tar vi de samme konseptene - mye av produksjon og inspeksjon - og sette ting sammen på en måte der du ikke trenger å se på en skjematisk fordi du ser et overlegg foran deg som sier "disse tre ledningene må kobles til her, her og her."



4 Opprinnelig avvik

Native anomali deteksjon betyr sanntidsanalyse på en IoT-enhet som kan hjelpe en ingeniør eller inspektør med å utføre prediktivt vedlikehold. ThingWorx Asset Advisor-appen overvåker for eksempel ekstern fysiske eiendeler i sanntid for automatisk å oppdage avvik og utløse varsler for å forbedre effektiviteten og kvaliteten.

"Så du har koblet maskinen din på fabrikkgulvet, " sa Campbell. "Det du kan gjøre er å fortelle Thingworx 'lære hva normalt er', så når noe ikke er normalt, utløser det en eller annen hendelse, dukker opp et varsel i AR-appen eller direkte i et av de integrerte forretningssystemene dine."



5 Lag digitale tvillinger

Konseptet med naturlig anomali deteksjon også inngår i ideen om en "digital tvilling" for maskiner på fabrikkgulvet eller ute i produksjon. En av de kraftigste mulighetene for å bringe AR inn i industriell IoT er muligheten til å lage digitale fremstillinger av dine fysiske maskiner. Campbell forklarte hvordan man oppretter en digital tvilling i ThingWorx Studio som henter inn sanntids IoT-data for den maskinen, og demonstrerer med en 3D-modell av en motorsykkel.

"Jeg har en fysisk maskin på fabrikken min, " sa Campbell. "Det ThingWorx lar deg gjøre er å lage en digital ekvivalent av det, som du deretter kan syntetisere, analysere og få innsikt for å drive handling, enten ved å orkestrere forretningssystemer som å starte en handling i et CRM-system, eller utløse noe som påvirker selve produktet. "

"I ThingWorx Studio har vi ressurser her, en palett i midten og egenskaper til høyre. Jeg kan plassere 3D-modellen av sykkelen og deretter forfatter vår AR-opplevelse mot den, " demonstrerte han. "Jeg plasserer virtuelle målere, bruker trinn-for-trinn-instruksjonene og gjør det tilgjengelig med en knapp her over som jeg kan veksle mellom en 3D-visning og et 2D-miljø som du vil se gjennom en iPad-skjerm. i stedet for å vise en måler uten tall, binder vi faktisk verdien som vises til data som kommer ut fra ThingWorx for å lage denne digitale tvillingen der du ser batteridata, oljenivå, dekktrykk, temperatur - alt i sanntid."

• 6 Oppretting av blandet virkelighetsinnhold

  For utviklere og AR-innholdskapere er verdien i Vuforia muligheten til å skape opplevelser for enhver formfaktor. Tilgjengelig gjennom ThingWorx Studio, støtter plattformen nå AR IoT-apper for Android, iOS, Windows 10, Microsoft HoloLens, og det bredere økosystemet Windows Mixed Reality, og andre digitale brilleenheter som Enterprise AR-briller som tilbys av ODG og Vuzix.

  Campbell diskuterte Microsoft HoloLens, spesielt, som et kraftig medium for den type bedriftsinnhold og IoT-apper som er opprettet med ThingWorx og Vuforia. Da jeg sank på en HoloLens for å se meg selv (avbildet noen lysbilder tidligere), så jeg den samme AR-motorsykkelmodellen foran meg, med HoloLens-spesifikke gestkontroller og visuelle instruksjoner. Campbell lastet også en demo som lot meg sette sammen og ta fra meg alle komponentene i en generator.

  "Vi vil slippe løs industriindustriens 3D-innhold på HoloLens og alle disse enhetene, " sa Campbell. "Se på de utvidede arbeidsinstruksjonene for å erstatte luftfilteret i en Caterpillar-generator. Disse typer interaktive opplærings- og servicebruker varierer fra markedsføring og salg (hvordan denne generatoren ser ut og hvordan den passer på arbeidsplassen min) til hvordan du skal betjene den, service den og bygg den generatoren for første gang. Du kan ta den fra hverandre og sette den sammen igjen med et luftkran. "

  "Folk hos Microsoft er begeistret for hva vi gjør fordi de har et problem. De har disse fantastiske nye enhetene, men utfordringen er fortsatt å få innhold laget for dem, " fortsatte Campbell. "Derfor introduserte de 3D Paint og alle disse tingene. Fra et PTC-perspektiv er det bare maskinvare. Vi handler om å tilby programvaren og en plattform for å drive den programvaren, så vi bryr oss ikke hva du vil konsumere. den på; iPhone, iPad, Android-enhet, det spiller ingen rolle. Vi handler om å gjøre det dumt og enkelt å få det innholdet der ute."

• 7 Sette det hele sammen

  En av de største utfordringene med industriell IoT er å standardisere data i bedriftsskala. Store selskaper og produksjonsvirksomheter trenger å koble disse IoT-endepunktene til alle sine eksisterende systemer og sette opp en datapipeline for å iverksette tiltak for alle disse dataene. Ellers er ikke AR-opplevelsen knyttet til konkret verdi og kan ikke gi avkastning på investeringen.

  For en plattform som ThingWorx, betyr det smelting av maskinvare, programvare og dataintegrasjoner til en helhetlig løsning som ethvert selskap kan tilpasse etter behov. For at industriell IoT og AR skal fungere sammen, trenger du verktøy som vil ta all den manuelle kompleksiteten ut av det for bedrifter.

  "Hvis du ikke har noe, har vi en bunn fra topp til bunn, " sa Campbell. "Hvis du har fått maskiner som allerede har blitt sensert, en enhet med telematikk, eller du allerede har fått produktdata i skyen med Azure eller AWS, kan vi hjelpe deg med å gjøre ting med det for å drive forretningsinnsikt og spesifikke brukssaker."

  "Det vi finner er at AR er en ny måte å kommunisere på, et nytt språk, et nytt kommunikasjonsmedium, " fortsatte Campbell. "Vi vet hvordan du bygger desktop-apper, webapper og mobilapper, men ingen vet hvordan man bygger AR-apper. Det er en helt ny verden. Du må kunne iterere raskt. Og bruker tusenvis av dollar og mann -Timer bare for å få noe som ikke er riktig, er ganske smertefullt. ThingWorx Studio-verktøyet lar deg raskt skru gjennom det, teste dem ut og optimalisere dem."