Aplicativos de IoT industrial: quatro recursos de habilitação para DIY

No atual ecossistema de manufatura, a análise de dados de produção exerce um papel cada vez mais importante na medição de desempenho. Para muitas indústrias, o acesso a dados de produção limpos e contextualizados parece um sonho. Para outras, principalmente aquelas extremamente maduras, os ecossistemas de IIoT fáceis de usar são primordiais e centrais para as operações. 

Não importa onde uma empresa se enquadra nesse espectro de dados, os fabricantes devem se equipar com soluções tecnológicas que permitam que os dados sejam extraídos da cadeia de produção. No entanto, a extração de dados não é o objetivo final: as empresas devem saber o que fazer com os dados extraídos. 

As modernas ferramentas de manipulação de dados industriais podem exigir várias habilidades técnicas para seu uso e, geralmente, a análise de dados é abordada em um programa diferente (por exemplo, Excel, MiniTab ou Tableau). Essas ferramentas oferecem agilidade ao usuário, mas também têm limitações. Como resultado, os fabricantes devem utilizar estratégias de gerenciamento de dados que sejam sustentáveis, específicas da indústria e fáceis de escalar.

Os aplicativos de IoT industrial (IIoT), sejam eles construídos ou comprados, podem fornecer novas oportunidades aos fabricantes em ambas as extremidades do espectro de dados. Os aplicativos facilitam a escala de descobertas, enquanto capacitam vários usuários para a análise de dados. 

Desenvolva aplicativos dentro da IIoT

Independentemente de os fabricantes estarem iniciando nas infraestruturas de Edge ou Cloud ou de já terem implementado camadas de automação, há novas expectativas quanto às plataformas de IoT industrial (IIoT) para fornecer Kits de Desenvolvimento de Software (SDKs). 

SDKs são o parque de diversões do desenvolvedor. Eles são projetados para acelerar o desenvolvimento de aplicativos por meio de diferentes plataformas de software. Embora muitos considerem os SDKs um pré-requisito para uma Plataforma de IIoT, um SDK sozinho não resolverá alguns dos problemas mais complexos com dados industriais. 

Ao criar aplicativos de IoT industrial, é importante considerar o grau necessário de interoperabilidade de um determinado aplicativo. Por exemplo, as plataformas de SaaS que utilizam​contêineres adicionam uma nova camada de interoperabilidade, visto que elas contêm todos os elementos necessários para serem executadas em qualquer ambiente. 

A solução mais eficiente para alcançar ganhos sustentáveis e se preparar para o futuro em busca de soluções de processamento de dados modernas e eficazes é utilizar uma plataforma especializada para desenvolvedores cidadãos. 

O Braincube, que é uma plataforma de IIoT, fornece um ecossistema de SDK fácil de usar (incluindo widgets e APIs), bem como aplicativos prontos para uso. O conjunto de plataformas do Braincube oferece uma série de componentes avançados de processamento de dados industriais. Conectores específicos podem ser acessados através de um ambiente de desenvolvimento de pouco código aberto para todos os usuários. Um kit de ferramentas sem código de elementos gráficos permite às equipes acelerar a construção de painéis avançados facilmente compartilháveis e outros aplicativos de visualização de dados.

Resumindo, um SDK permite que equipes de IT ou outras equipes de dados desenvolvam e publiquem rapidamente componentes e aplicativos de IoT industrial novos e seguros. A plataforma exclusiva do Braincube, emparelhada com seu SDK, fornece um ambiente comum para abordar desenvolvedores cidadãos e desenvolvedores de IT em um único espaço.

Mas o que esse equilíbrio entre desenvolver e comprar representa na prática? Conheça aqui as quatro maneiras nas quais o Braincube equipa fabricantes para que eles desenvolvam seus próprios aplicativos de IIoT:

Quatro abordagens para desenvolver aplicativos de IoT industrial na Plataforma Smart IIoT do Braincube

Desenvolva aplicativos por meio de subfluxos Node-RED

Node-RED é uma ferramenta gráfica de programação de pouco código para conectar dispositivos de hardware, processamento de dados, APIs e serviços online de maneiras novas e interessantes. Utilizando edição de fluxo baseada em navegador, ele é compatível para estender dados para uma ampla variedade de casos de uso, incluindo manufatura. Basicamente, o Node-RED permite que os fluxos de dados sejam configurados. 

O ambiente de pouco código do Braincube se beneficia da poderosa solução e do rico ecossistema de módulos do Node-RED. Entretanto, o Braincube utiliza o Node-RED como base customizando-o para o ambiente industrial. 

Dentro do Braincube, os funcionários do setor de manufatura podem posicionar perfeitamente os nós pré-existentes dentro do fluxo de dados. Isso permite que os desenvolvedores cidadãos desenvolvam visualmente a aquisição, o processamento e a disseminação de dados de produção. Isso é feito através do uso de nós especializados, que são posicionados e agrupados por links que representam o fluxo de dados.

As equipes também podem desenvolver seus próprios aplicativos utilizando um subfluxo dentro do Node-RED. Um subfluxo é um grupo consolidado de nós individuais que são vistos como uma entidade singular. 

Por exemplo, digamos que você queira receber uma notificação cada vez que seu fluxo de dados para. Você pode desenvolver um subfluxo que, quando acionado, envia uma mensagem automatizada. Ele pode ser seguido por um lembrete acionado (isto é, uma segunda mensagem) após um certo período, a menos que ele seja estendido ou reconfigurado pelo destinatário. Esse subfluxo consultaria e notificaria um usuário específico quando houvesse algum problema em seus fluxos de dados.

Separadamente, eles são nós e conexões diferentes. Mas, quando agrupados, eles criam um subfluxo simplificado que suporta seus procedimentos com mais facilidade. 

Uma vez que o subfluxo é criado no Node-RED, ele pode ser publicado como um aplicativo e distribuído para toda a organização. O subfluxo descrito acima é um aplicativo de IoT industrial pré-construído do Braincube conhecido como Timeout. A partir daqui, o aplicativo pode permanecer dentro da biblioteca Node-RED ou pode ser usado diretamente na Plataforma de IIoT do Braincube. 

O Braincube também complementou o conjunto Node-RED de código aberto commais segurança, fácil escalabilidade, gerenciamento de frota e fluxo e nós adicionais personalizados para as necessidades específicas dos fabricantes. 

À medida que a diversidade de dados continua se expandindo, é fundamental que cidadãos cientistas de dados e equipes de IT tenham recursos de pouco código/sem código para gerenciamento de fluxo de dados e desenvolvimento de aplicativos de IIoT.

(Ainda tentando decidir se é melhor desenvolver ou comprar aplicativos? Confira nossa visão geral.)

Crie modelos de aplicativo no Studio

O Studio App do Braincube oferece um ambiente de pouco código/sem código para combinar dados de produção em tempo real e/ou históricos de qualquer sistema de IT, OT e de terceiros. Resumindo, ele é um gerenciador de fluxos dados visual do Braincube. O Studio é equipado com um construtor WYSIWYG, possibilitando que usuários de todos os níveis de habilidade criem aplicativos de visualização de dados com apenas alguns cliques. 

Por exemplo, digamos que sua equipe precise monitorar a produção de carbono. Os widgets pré-construídos do Studio podem ser customizados para trazer a Cloud, o Edge ou outra fonte de dados necessária (que tenha sido configurada usando Node-RED) para um aplicativo altamente personalizado que seja sempre atual. Dependendo dos dados, o aplicativo poderia exibir o consumo de energia, combustível e água durante a produção. Isso pode ir além das métricas específicas de produção para cobrir a frota utilizada na entrega de produtos finais ou as emissões causadas quando funcionários vão para o trabalho.

Independentemente das métricas utilizadas, o Studio permite a hiperpersonalização. Você pode escolher quais dados são exibidos, como eles são movidos dentro da organização e até as fontes ou cores exatas utilizadas na paleta do aplicativo. Por fim, o fabricantes têm uma clara visibilidade das informações atualizadas mais importantes, seja o status de uma única máquina ou o KPI complexo de uma empresa inteira, como a pegada de carbono. 

Com uma infinidade de personalizações no Studio, é possível inserir aplicativos prontos para uso, adicionar relatórios de aplicativos selecionados ou criar uma solução personalizada com o uso de nossa API ou do criador WYSIWYG. Esses modelos de aplicativo podem ser compartilhados e reutilizados na organização, melhorando a colaboração e as descobertas entre os departamentos. 

Programe seus próprios aplicativos de IoT industrial

O Braincube ajuda os usuários a programar seus próprios aplicativos de IoT industrial de duas maneiras: facilitando o desenvolvimento do aplicativo ou permitindo aos usuários introduzir aplicativos customizados.

Para aqueles que procuram desenvolver seus próprios aplicativos, o Braincube também permite que os usuários desenvolvam aplicativos diretamente no Studio, que fica na própria plataforma de IIoT. Os usuários com grandes habilidades técnicas, como codificação Python ou Java, também podem aproveitar o poder da plataforma. Esses usuários podem gravar aplicativos fora da plataforma Braincube e incluí-los no gerenciador de aplicativos para uso público ou privado. 

Assim como com qualquer outro software, os usuários podem abrir o editor que quiserem, gravar o código e salvá-lo. Abra o terminal fornecido pelo SO e localize o arquivo salvo. A programação em Python ou Java permite que os usuários utilizem APIs para que não precisem reinventar a roda. 

Por exemplo, talvez você queira usar uma API de Conversão para a codificação de back-end e uma interface gráfica do usuário para o front-end. Essas ferramentas podem simplificar a entrega de um aplicativo utilizável para usuários finais. Elas também melhoram sua capacidade como fabricante. Em ambos os cenários, os aplicativos podem ser executados dentro ou fora da plataforma com base em uma escolha do usuário.

Execute seus próprios modelos de ciência de dados

​As APIs, o SDK e o fluxo de trabalho de implementação baseado em contêiner do Braincube permitem que clientes implantem modelos e aplicativos feitos sob medida.

“O Braincube nos permite realizar diferentes cálculos”, conta um engenheiro líder da Kimberly-Clark. “Ele nos permite executar modelos Python customizados para implementar todos esses algoritmos de aprendizado de máquina. Ser capaz de gerar muitas dessas previsões de alta qualidade usando apenas um tamanho de amostra realmente mínimo é extraordinário”. 

Além disso, a Kimberly-Clark aproveita a API Braincube para extrair dados e modelos (incluindo modelos offline) diretamente da cloud.  

Com o conector Python do Braincube, os cientistas de dados podem integrar perfeitamente os dados do Braincube ao Python. Os usuários podem aproveitar as APIs bidirecionais para alimentar dados centralizados, limpos e preparados do Braincube do seu Gêmeo Digital no Python. Isso permite às equipes utilizar uma funcionalidade customizada.

Ao considerar plataformas e aplicativos de IoT industrial, deve-se considerar também a segurança e a interoperabilidade. Por exemplo, o Docker é uma plataforma aberta para desenvolver, enviar e executar aplicativos; é essa plataforma que o Braincube utiliza. O Docker “fornece a capacidade de empacotar e executar um aplicativo em um ambiente levemente isolado chamado contêiner”. Com a plataforma Docker, os aplicativos são mais rápidos de implantar e podem ser tratados como micros serviços para melhorar a velocidade e aprimorar os protocolos de segurança. 

Os contêineres Docker podem ser executados em uma combinação de ambientes. Isso inclui uma máquina virtual, um laptop, uma cloud privada e muito mais. Normalmente, o Docker já é usado na manufatura, dada a enorme quantidade de dados coletados pelos fabricantes. Dentro do Braincube, cada modelo identificado como valioso para a produção é construído e empacotado automaticamente em uma imagem do Docker independente. A partir daqui, ele estará pronto para ser operacionalizado nos fluxos de dados de produção.

Resumo

Alguns fabricantes preferem desenvolver soluções internas, incluindo aplicativos de IoT industrial. Entretanto, o fato de uma organização preferir fazer coisas internamente não significa que não há benefícios no trabalho com empresas terceirizadas.

Soluções como o Braincube são projetadas para serem flexíveis e se adaptarem às necessidades de diversos usuários. Aplicativos plug-and-play podem ser executados junto com aplicativos internos customizados. O Braincube também oferece uma variedade de recursos de habilitação para aprimorar o desenvolvimento e a distribuição de aplicativos de IoT industrial criados internamente.

À medida que sua organização progride, é importante introduzir várias de ferramentas para o crescimento contínuo. Para saber mais sobre como o Braincube pode acompanhar você na sua jornada, entre em contato conosco para receber uma demo personalizada.