So werden industrielle und kommerzielle Maschinen und Geräte smart

Das Internet der Dinge ist heute in den unterschiedlichsten Kontexten präsent – nicht nur im Heimbereich, sondern vor allem auch im industriellen Umfeld. Die Zahl der vernetzten Geräte und Anwendungen steigt rapide und damit auch die Menge der erzeugten Daten. Für Unternehmen ist es von entscheidender Bedeutung, die von Endgeräten im Feld erzeugten Daten effektiv zu verwalten, um sie in konkrete Werte zu überführen. Rohdaten müssen extrahiert, bereinigt, kontextualisiert und orchestriert werden, um die Arbeit der Entscheidungsträger zu erleichtern und so echte datengestützte Entscheidungen zu ermöglichen.

Komplette KI-as-a-Service-Plattform für das IoT

Seco hat die KI/IoT-Plattform Clea eingeführt, um ein flexibles und schnelles Management von Gerätedaten aus dem Feld zu ermöglichen, diese in die Cloud zu übertragen und in Echtzeit zu analysieren. Die Software-Plattform verbindet elektronische Endgeräte mit der Cloud und ermöglicht die Geräteüberwachung in Echtzeit, Analysen, Infrastrukturmanagement, vorausschauende Wartung, sichere Software-Updates aus der Ferne und mehr.

Durch den Einsatz von Edge-KI verwandelt die Plattform Daten von vernetzten Geräten in verwertbare Informationen und ermöglicht so das Flottenmanagement, eine vollständige Nachrüstung, Integration sowie Bereitstellung von KI-Anwendungen. Mit der Lösung lässt sich eine große Anzahl an angeschlossenen Geräten skalieren. Diese können an verschiedenen Standorten verteilt sein und unterschiedliche Hardware sowie unterschiedliche Zwecke und Funktionen haben. Durch die Integration in bestehende Maschinen lassen sich Produktionsprozesse optimieren und Markteinführungszeiten verkürzen.

So funktioniert die Clea-Technologie

Dank einer intuitiven, benutzerfreundlichen und anpassbaren Nutzerschnittstelle stellt Clea alle Informationen des angeschlossenen Geräts zur Verfügung und ermöglicht die Aktualisierung und Konfiguration jedes Systems. Das Gerätemanagement kann als eine One-Stop-IoT-Lösung betrachtet werden, die es der Hardware ermöglicht, sich direkt mit der Cloud zu verbinden und sich auf die Kernanwendung zu konzentrieren. Dies erfolgt durch eine anwendungsspezifische Konfiguration des Systems, die Verbindungen, OTA-Updates und alle wesentlichen Einstellungen enthält. Dank der Management-Plattform lassen sich die Geräte gleichzeitig verwalten, indem mit wenigen Klicks einfach Flottenbetriebskampagnen genutzt werden.

Hinsichtlich der Hardware und der Cloud Provider ist die Plattform neutral. Entwicklern stehen SDKs, Bibliotheken und OpenAPI zur Verfügung, damit sie die Lösung in wenigen Stunden auf jedem Arm- oder x86-Gerät integrieren und so vertikale Anwendungen entwickeln können. Außerdem kann die Plattform über die native öffentliche Cloud aktiviert oder überall gehostet werden (GCP, Azure, AWS, private Cloud oder Bare Metal). Für Anwender, die eine schlüsselfertige Lösung wünschen, gibt es ein komplettes, maßgeschneidertes Paket aus Hardware und Software.

Durch die Verbindung der Hardware mit Clea kann jedes Gerät in ein Cloud Managed Intelligent Device verwandelt werden. Dies ermöglicht eine intelligente Steuerung und Überwachung und liefert mithilfe von maschinellem Lernen und künstlicher Intelligenz verwertbare Informationen.

Flottenmanagement, IoT-Datenmanagement (z. B. First-Tier-Datenanalyse an der Edge und automatisierte Datenmodellierung in der Cloud) und die Bereitstellung von KI-Modellen sind einige der Dienste. Die von den angeschlossenen Geräten erzeugten Daten werden an eine Cloud-Anwendung gesendet, hier werden die Daten gesammelt, verwaltet und abgerufen. Diese können in Tabellen, Diagramme und andere Statistiken angezeigt werden. Jedes Gerät kann sein eigenes Dashboard und seine eigenen spezifischen Datensätze erhalten. So erlaubt die Plattform zum Beispiel die Anpassung von Logo und Aussehen. Es ist auch möglich, ein anderes Farbschema aus einer Reihe von verfügbaren Mustern zu wählen.

Steuerung per App

Angeboten werden sowohl eine Auswahl von vorgefertigten Apps, die innerhalb der Plattform zur Verfügung gestellt werden, als auch die Möglichkeit selber Apps zu entwickeln und hinzuzufügen. Frontend-Anwendungen lassen sich mit spezifischen, herunterladbaren Vorlagen einrichten. Im Rahmen des Projekts müssen lediglich die Schnittstellen, mit denen die App arbeiten soll, festgelegt und definiert werden. Dies erfolgt durch eine Anpassung des Clea-SDK. Die Erstellung der Frontend-Applikationen kann dann mit der konkreten Umsetzung des Projekts fortgesetzt werden. Die Registrierung der App erfolgt durch die Erstellung einer neuen Anwendung unter Angabe einer URL. Danach steht die Anwendung allen Geräten zur Verfügung, die die Schnittstellen der App unterstützen.

Die Plattform ermöglicht auch die Erstellung von Edge-Anwendungen. Die Einrichtung beginnt mit der Erstellung oder der Verwendung eines bestehenden Bereichs, in dem die Daten veröffentlicht werden sollen. Der zweite Schritt besteht darin, eine Schnittstelle zu definieren, die auf der Cloud-Instanz installiert wird, um die von den Geräten kommenden Daten zu akzeptieren. Im dritten Schritt wird ein Token benötigt, um einem Gerät zu erlauben, mit Clea zu kommunizieren. Die Verbindung der Geräte mit der Plattform erfolgt unter Verwendung der unterstützten Bibliotheken und Definition der Schnittstellen, die für die Veröffentlichung von Daten verwendet werden sollen. Schließlich können die Daten sowohl im Aggregat- als auch im Einzelmodus gesendet werden.

Sichere Geräte und Daten

Sicherheit und Schutz sind definitiv Schlüsselaspekte, wenn es um Daten geht. Aus diesem Grund haben Softwareunternehmen begonnen, Lösungen zu entwickeln, die speziell auf die Cybersicherheit und die Stärkung des Schutz- und Sicherheitsniveaus ausgerichtet sind. Um zu gewährleisten, dass sich die Kunden bei der Verwendung ihrer Produkte sicher fühlen können, hat Seco kürzlich eine industrielle Partnerschaft mit Exein, einem Anbieter aus dem Bereich Embedded Security, unterzeichnet. Exein hat das erste Sicherheits-Ökosystem für den Entwicklungs- und Verwaltungszyklus von IoT-Geräten entwickelt. Dabei handelt es sich um eine Open-Source-Lösung, die es ermöglicht, Cyber-Bedrohungen zu erkennen und zu neutralisieren und rechtzeitig Korrekturmaßnahmen zu definieren, ohne den Betrieb der Geräte im Feld zu beeinträchtigen. Die Softwarelösung von Exein basiert auf proprietären und hochmodernen Algorithmen der Künstlichen Intelligenz und wird als zusätzlicher Service zu den von Clea angebotenen Edge-Computing- und KI-Funktionen verfügbar sein.

Außerdem bietet die Plattform die Möglichkeit Zertifikate auch für Nicht-Clea-Anwendungen auszustellen, die mit dem Gerät interagieren müssen.

• Jedes Clea-Gerät wird durch eine einzigartige Geräte-ID identifiziert.
• Die Plattform setzt voraus, dass die Geräte in der Lage sind, Daten über ein Transport-Protokoll auszutauschen, das SSL/TLS unterstützt.
• Jedes Clea-Gerät hat sein eigenes SSL-Zertifikat.
• Die Plattform garantiert, dass der CN (Common Name) eines bestimmten Geräts immer das Format <Realm>/<Geräte-ID> hat. Dies ermöglicht es einem Dienst, nur von Clea autorisierte Geräte zu akzeptieren und jedes Gerät eindeutig und sicher zu identifizieren.

Vielfältige Einsatzgebiete

Die Einsatzbereiche von Clea reichen von branchenübergreifenden Anwendungen in kleinen Projekten bis hin zu großen Unternehmenslösungen. Vorausschauende Wartung von Maschinen, Analyse von Verkaufstrends, Überwachung medizinischer Parameter, autonomes Fahren sind nur einige der möglichen Anwendungen.

Eine Anwendung findet sich im Bereich EV-Ladestationen. Dabei werden die Ladestationen für Elektrofahrzeuge intelligent, vernetzt und stehen so für die Datenanalyse bereit. KI-Modelle führen permanent eine Überprüfung durch und ergreifen Maßnahmen, bevor die Kunden einen Fehler entdecken. Dies erleichtert das Management des gesamten Ladenetzes. Die Clea-Implementierung führt zu einer Leistungsoptimierung und einer Kostenreduzierung bei der Wartung vor Ort im höheren zweistelligen Prozentbereich.

Auch für Verkaufsautomaten ist Clea geeignet. Ob Nachrüstung, Implementierung einer intelligenten Lösung oder die direkte Integration: Mit der Lösung lässt sich die gesamte Automaten-Flotte überwachen und warten. Außerdem lassen sich Verkaufstrends analysieren. Die Plattform ist in der Lage, mithilfe von KI-Modellen zur vorausschauenden Wartung, Funktionsanomalien in Echtzeit zu erkennen. Dadurch lassen sich Maschinenstillstände vermeiden und die Wartungskosten reduzieren. Das Clea-AI-Smart-Refill-System identifiziert darüber hinaus Automaten, deren Produkte zur Neige gehen. Es schlägt Nachfüllrouten vor, um den Betrieb zu optimieren und den Verbrauch zu senken. Weitere Merkmale sind ein Konnektivitätssystem und die Möglichkeit der Kombination mit einem intelligenten Zahlungssystem.

Im Bereich Industrieautomation ermöglicht die Lösung durch Datenanalyse und KI-Modelle die Überwachung des Maschinenstatus und die Planung von Wartungseingriffen vor einem Ausfall. Beispielsweise kann Clea die Wartungskosten von Hydrauliksystemen über Schmiermittel bis hin zu Motoren für elektrische Achsen beträchtlich senken. Die intelligenten HMIs mit Clea, kombiniert mit KI-Apps, erleichtern die Steuerung und Verwaltung von Industrieanlagen, indem sie Fehlererkennung, Fernunterstützung, Überwachung der Energieeffizienz ermöglichen. (neu)