IoT v extrémních podmínkách
Příprava na závod
Již v průběhu léta 2016 začalo vznikat technologické partnerství mezi KPCS a soutěžním týmem BigShock Racing. Do tradičního soutěžního odvětví KPCS vneslo nové myšlenky a nápady v podobě sběru a analýzy dat. Řešení Internetu věcí se zdá být u soutěžního kamionu nadnesené, ale spolupráce se servisním týmem ukázala pravý opak.
KPCS spolupracuje v oblasti IoT se zákazníky z rozličných průmyslových odvětví (přesné strojírenství, výroba, petrochemický průmysl, utility) více jak dva roky. Soutěžní speciál v kombinaci s Rallye Dakar byl jedinečnou příležitostí, jak si ověřit principy fungování sběru a vyhodnocování dat v podmínkách, kde na rozdíl od obvyklých scénářů není možné vždy zajistit vyhodnocování dat online.
Přenos dat do Microsoft Azure
V současné době se o IoT hovoří nejčastěji jako o senzorech a přenosových sítích. Již méně často zaznívá, že podstatou věci jsou vlastní data a jejich vyhodnocování. Prvním krokem, před vlastním řešení sběru dat pomocí senzorů bývá vytvoření Proof of Concept možného řešení. V tomto případě byl zvolený malý RC model pro ověření měřených veličin. Koncept spočíval ve volbě odpovídajících senzorů a propojení s jednotkami založenými na Atmel ATmega328. S ohledem na získání dat ze senzorů čtyřikrát za vteřinu bylo nutné využít vysokokapacitní přenosové sítě (WiFi / GSM). V případě nedostupnosti přenosové sítě je nutné zajistit uložení na lokální úložiště - paměťovou kartu řídící jednotky. Již v PoC fázi bylo shromažďováno 43 měřených veličin. Takto získaná data se v téměř reálném čase přenášela do prostředí Microsoft Azure. Především s ohledem na velké množství dat byla provedena korelace dat v řídící jednotce a v pětivteřinových intervalech byly informace odesílány na rozhraní IoT hub a vybrané z nich poté na Azure Event hub.
15 000 informací za minutu
Závodní speciál byl osazen celkem 43 kusy senzorů, některé ze senzorů poskytovaly více měřených veličin (např. gyroskop, akcelerace a další). Data byla také získávána z palubního počítače, který přidal dalších 16 měřených údajů. Každou vteřinu přibylo celkem 236 naměřených hodnot, což činí bezmála 15 tisíc informací každou minutu. S ohledem na optimalizaci přenosové soustavy a cenových nákladů na Azure IoT hub a Azure Event hub byla prováděna optimalizace dat, a ta se pak přenášela každých 10 vteřin. Tato optimalizace přenášených informací zajistila snížení celkového potřebného počtu datových zpráv na šest za minutu, kdy došlo k přenosu 1 032 datových zpráv za hodinu s celkovým počtem 619 200 datových údajů.
Identické postupy použití
Přístupy použité u závodního speciálu jsou naprosto identické s těmi, které KPCS používá i u jiných IoT řešení – diskuze nad požadavky a potřebami s technickými vlastníky. V oblasti IoT je tou nejdůležitější oblastí pochopení potřeb zákazníka, výrobního zařízení a výsledného produktu, pro který se měření provádí.
Optimalizací přípravy, výroby a testováním dílů pro soutěžní kamion je více jak 10 % dílů vyráběno pouze jednou iterací, bez nutnosti extrémního testování. Pouze díky těmto změnám došlo téměř k 10 % úspoře celkového rozpočtu na soutěžní sezónu.
10. místo díky IoT
Díky sběru dat a rozsáhlé statistice v Microsoft Azure bylo také možné poskytnout cenné informace v průběhu vlastní soutěže, kdy největším nepřítelem je čas. Analyzované informace poskytly servisnímu týmu údaje o konkrétních částech vozu, jež bylo nutno vyměnit. Díky tomu nedošlo při samotném závodu k zásadním poruchám, které by znemožnily jeho dokončení závodu.
