Como criar aplicativos de realidade aumentada para o Iot industrial

A realidade aumentada (AR) da empresa possui aplicativos em uma ampla variedade de negócios e indústrias. Os profissionais de marketing e vendedores podem usar o AR como uma ferramenta de comércio eletrônico 3D para modelar produtos para clientes no espaço real. Os cirurgiões podem usar óculos de realidade aumentada para obter dados do paciente e sobrepor diagramas em um monitor heads-up, mantendo as mãos livres durante os procedimentos. Mas para empresas com operações de manufatura pesada, o caso de uso de AR com maior mudança de jogo está na Internet das Coisas (IoT) industrial.

Trabalhadores de campo e técnicos nas fábricas podem aproveitar a modelagem 3D de AR combinada com dados em tempo real dos sensores da IoT de várias maneiras. Ao usar um aplicativo AR em smartphones, tablets ou fones de ouvido corporativos AR, os funcionários podem monitorar problemas de dispositivos conectados e executar manutenção de rotina com muito mais facilidade do que inspecionar máquinas que às vezes podem ser difíceis ou perigosas de alcançar. Os fones de ouvido AR, como Google Glass Enterprise e Microsoft HoloLens, também podem exibir treinamento e tutoriais on-line passo a passo imersivos para montagem e operação de máquinas que, de outra forma, exigiriam a leitura de manuais e instruções técnicas. Para engenheiros, gerentes de fábrica ou qualquer pessoa que trabalhe com maquinaria complexa - seja uma linha de montagem de automóveis, tubulação de petróleo e gás ou um motor a jato - a empresa AR está redefinindo como os trabalhadores industriais realizam seus trabalhos.

A parte mais difícil para as empresas é criar uma experiência em AR para atender às necessidades exclusivas de seus funcionários e aos dispositivos industriais de IoT com os quais eles estão trabalhando todos os dias. A empresa de software empresarial PTC tem uma vasta experiência nessa frente. A PTC possui a Vuforia, a popular plataforma de desenvolvimento de AR anteriormente pertencente à Qualcomm, e a plataforma líder de desenvolvimento de IoT, a ThingWorx.

A PTC passou os últimos anos construindo e integrando as duas plataformas em várias ferramentas que compõem um pipeline de IoT de ponta a ponta de AR. A solução é totalmente personalizável, dependendo das necessidades de infraestrutura, hardware e software da empresa. A PCMag se reuniu com Mike Campbell, vice-presidente executivo da plataforma ThingWorx da PTC, para detalhar como ThingWorx e Vuforia trabalham juntos. Campbell explicou como as empresas podem incorporar todos os dados e dispositivos existentes nos aplicativos de recuperação de desastres. Ele também demonstrou como o ThingWorx Studio, recentemente lançado pela empresa, combina os recursos de desenvolvimento de RA da Vuforia com ferramentas de modelagem 3D para a Internet das coisas industrial.

• 1 Trazendo AR à IoT

  No recém-lançado ThingWorx 8, a versão mais recente da plataforma IoT industrial da PTC, a empresa trouxe mais recursos de desenvolvimento de aplicativos de AR da Vuforia diretamente para o ThingWorx. Por meio de um programa de avaliação gratuita do ThingWorx Studio, a PTC concedeu a mais de 2.000 empresas participantes acesso a um ambiente de criação e publicação de AR nativo no ThingWorx. As empresas que testam essa capacidade incluem fabricantes de carros como Tesla, Toyota e Volkswagen, produtores de máquinas pesadas, incluindo Caterpillar e John Deere, gigantes de tecnologia e consultoria e até a NASA e o Exército dos EUA.

  "Esta é uma capacidade que qualquer pessoa poderá usar", disse Campbell, da PTC. "Colocamos isso no Thingworx Studio. Portanto, se você criar experiências de AR para tripés, poderá criar um alvo para o tripé que se parecerá com uma exibição de estrutura de arame e criar o que quiser contra isso. Arraste e solte e, boom, você tem AR ".

• 2 Flexibilidade de Dados

  O Thingworx Studio foi desenvolvido especificamente para AR, mas permite que as empresas reutilizem os ativos 3D existentes, facilitando a conexão de todas as máquinas existentes de sua fábrica no ecossistema IoT. A plataforma também pode lidar com fontes de dados em nuvem existentes e empacota integrações de IoT na nuvem nativa com Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure e GE Predix.

  "Todas as máquinas e peças de uma fábrica foram modeladas em CAD antes de serem fabricadas. Podemos levar esse CAD e reutilizar os catálogos de componentes do cliente. Qualquer dado 3D, independentemente da origem, pode ser reutilizado", disse Campbell.

  "Também podemos facilitar a obtenção de dados de todos os controladores, sensores e gateways. Cada máquina possui protocolos e linguagens próprios, por isso adquirimos e integramos tecnologia que nos permite conversar com todas essas máquinas. de 150 protocolos diferentes usados ​​por milhares de máquinas, para que possamos entrar em uma fábrica e começar a obter dados no Thingworx em menos de uma hora.Temos um dispositivo que se parece com um pequeno disco de hóquei em metal que você pode colar em uma máquina e começa a transmitir dados como vibrações, temperatura etc., diretamente para o ThingWorx ".



3 Instruções passo a passo

As instruções de AR guiadas para montar e desmontar, inspecionar e manter sistemas intrincados são o principal aplicativo da IoT industrial. Também é uma tarefa que pode se tornar repetível e padronizada. No ThingWorx 8, a PTC também lançou três aplicativos pré-criados - ThingWorx Controls Advisor, ThingWorx Asset Advisor e ThingWorx Production Advisor - para tarefas industriais típicas, como monitoramento remoto de ativos e gerenciamento do desempenho da produção em tempo real.

Campbell explicou como criar instruções repetíveis e passo a passo, respeitando a mecânica exclusiva de qualquer máquina. Ele também disse que a ThingWorx está trabalhando na implementação do rastreamento baseado em CAD nos próximos meses para eliminar a necessidade de colocar marcadores físicos na frente de uma lente AR para ancorar o modelo.

"Podemos reutilizar instruções passo a passo incorporando dados da IoT e disponibilizá-los através da nuvem, com ferramentas que funcionam um pouco como as animações do PowerPoint", disse Campbell. "Pegue algo, arraste-o para onde quiser e tire uma foto instantânea. Depois, ao criar as instruções, você pode especificar coisas como 'desaparafusar isso' com uma animação pré-empacotada que gira o parafuso no sentido anti-horário e desliza para fora."

"Há inteligência construída lá, então não é apenas arrastar e soltar", continuou Campbell. "Também há respeito pela cinemática. Então, quando você projeta algo, especifica que esse é um certo tipo de junta ou controle deslizante e também o respeitará. Em um ambiente de treinamento, estamos adotando os mesmos conceitos - muitos fabricação e inspeção - e montagem das coisas de uma maneira que você não precisa olhar para um esquema porque vê uma sobreposição à sua frente dizendo 'esses três fios precisam ser conectados aqui, aqui e aqui'."



4 Detecção de Anomalia Nativa

Detecção de anomalia nativa significa análise em tempo real em um dispositivo de IoT que pode ajudar um engenheiro ou inspetor a realizar manutenção preditiva. O aplicativo ThingWorx Asset Advisor, por exemplo, monitora remotamente ativos físicos em tempo real para detectar automaticamente anomalias e acionar alertas para melhorar a eficiência e a qualidade.

"Então você conectou sua máquina no chão de fábrica", disse Campbell. "O que você pode fazer é dizer à Thingworx 'aprenda o que é normal' e, então, quando algo não é normal, ele desencadeia algum evento, exibindo um alerta no aplicativo AR ou diretamente em um dos seus sistemas de negócios integrados".



5 Crie gêmeos digitais

O conceito de detecção de anomalia nativa também leva em consideração a idéia de um "gêmeo digital" para máquinas na fábrica ou fora da produção. Um dos recursos mais poderosos para trazer o AR à IoT industrial é a capacidade de criar representações digitais de suas máquinas físicas. Campbell explicou como criar um gêmeo digital no ThingWorx Studio que extrai dados da Internet das coisas em tempo real para essa máquina, demonstrando com um modelo 3D de uma motocicleta.

"Eu tenho uma máquina física em minha fábrica", disse Campbell. "O que o ThingWorx permite que você faça é criar um equivalente digital disso, que você pode sintetizar, analisar e obter insight para impulsionar a ação, orquestrando sistemas de negócios como iniciar uma ação em um sistema de CRM ou acionar algo que afeta o próprio produto ".

"No ThingWorx Studio, temos recursos por aqui, uma paleta no meio e propriedades à direita. Posso colocar o modelo 3D da bicicleta e depois criar nossa experiência em AR contra ela", demonstrou. "Estou colocando medidores virtuais, aplicando as instruções passo a passo e disponibilizando-o com um botão aqui para que eu possa alternar entre uma visualização 3D e um ambiente 2D que você veria na tela do iPad. Em seguida, em vez de mostrar um medidor sem números, na verdade, estamos vinculando o valor mostrado aos dados que saem do ThingWorx para criar esse gêmeo digital onde você vê os dados da bateria, os níveis de óleo, a pressão dos pneus, a temperatura - tudo em tempo real."

• 6 Criação de Conteúdo de Realidade Mista

  Para desenvolvedores e criadores de conteúdo de RA, o valor no Vuforia é a capacidade de criar experiências para qualquer fator de forma. Disponível no ThingWorx Studio, a plataforma agora suporta aplicativos de IoT AR para Android, iOS, Windows 10, Microsoft HoloLens e o ecossistema mais amplo de realidade mista do Windows, além de outros dispositivos de óculos digitais, como os óculos AR oferecidos pela ODG e Vuzix.

  Campbell discutiu o Microsoft HoloLens, em particular, como um meio poderoso para o tipo de conteúdo corporativo e aplicativos de IoT criados com ThingWorx e Vuforia. Quando amarrei um HoloLens para me dar uma olhada (na foto alguns slides antes), vi o mesmo modelo de motocicleta AR à minha frente, com controles de gesto e instruções visuais específicos do HoloLens. Campbell também carregou uma demonstração que me permitiu montar e desmontar todos os componentes em um gerador.

  "Queremos liberar o conteúdo 3D da empresa industrial no HoloLens e em todos esses dispositivos", disse Campbell. "Veja as instruções de trabalho aumentadas para substituir o filtro de ar em um gerador Caterpillar. Esses tipos de casos de uso de treinamento e serviços interativos variam de marketing e vendas (como esse gerador se parece e como ele se encaixa no meu local de trabalho) e como operar conserte-o e construa esse gerador pela primeira vez. Você pode desmontá-lo e montá-lo novamente com uma torneira de ar ".

  "O pessoal da Microsoft está entusiasmado com o que estamos fazendo, porque eles têm um problema. Eles têm esses novos dispositivos incríveis, mas o desafio continua sendo a criação de conteúdo para eles", continuou Campbell. "É por isso que eles introduziram o 3D Paint e todas essas coisas. Do ponto de vista da PTC, isso é apenas hardware. O objetivo é fornecer o software e uma plataforma para alimentar esse software, para que não nos importemos com o que você deseja consumir. iPhone, iPad, dispositivo Android, não importa. O objetivo é tornar estúpido e simples divulgar esse conteúdo ".

• 7 Juntando tudo

  Um dos maiores desafios da IoT industrial é padronizar dados em escala corporativa. As grandes corporações e operações de manufatura precisam conectar esses pontos de extremidade da IoT a todos os sistemas existentes e configurar um pipeline de dados para executar ações em todos esses dados. Caso contrário, a experiência em AR não está atrelada ao valor tangível e não pode trazer ROI para os negócios.

  Para uma plataforma como a ThingWorx, isso significa integrar integrações de hardware, software e dados em uma solução holística que toda empresa pode personalizar de acordo com suas necessidades. Para que a IoT industrial e a AR trabalhem juntas, você precisa de ferramentas que tirem toda a complexidade manual para as empresas.

  "Se você não tem nada, temos uma pilha de cima para baixo", disse Campbell. "Se você possui máquinas que já foram detectadas, um dispositivo com telemática ou já possui dados de produtos na nuvem com o Azure ou AWS, podemos ajudá-lo a fazer as coisas necessárias para gerar insights de negócios e casos de uso específicos. "

  "O que descobrimos é que a AR é uma nova maneira de se comunicar, um novo idioma, um novo meio de comunicação", continuou Campbell. "Sabemos como criar aplicativos de desktop, aplicativos da Web e aplicativos móveis, mas ninguém sabe como criar aplicativos de AR. É um mundo totalmente novo. Você precisa iterar rapidamente. E gastar milhares de dólares e dinheiro - apenas quatro horas para conseguir algo que não está certo é bastante doloroso. A ferramenta ThingWorx Studio permite que você instale rapidamente essas coisas, teste-as e otimize-as."