산업 IoT를위한 증강 현실 앱 구축 방법

AR (Enterprise Augmented Reality)은 광범위한 비즈니스 및 산업 전반에 걸쳐 애플리케이션을 보유하고 있습니다. 마케팅 담당자와 영업 담당자는 AR을 3D 전자 상거래 도구로 사용하여 실제 공간에서 고객을위한 제품을 모델링 할 수 있습니다. 외과의는 AR 안경을 착용하여 환자의 데이터와 오버레이 된 다이어그램을 헤드 업 디스플레이에 표시하여 시술 중에 손을 자유롭게 유지할 수 있습니다. 그러나 제조 작업이 많은 기업의 경우 가장 변화가 큰 AR 사용 사례는 산업 사물 인터넷 (IoT)에 있습니다.

공장 현장의 현장 작업자와 기술자는 여러 가지 방법으로 IoT 센서의 실시간 데이터와 결합 된 3D AR 모델링을 활용할 수 있습니다. 스마트 폰, 태블릿 또는 엔터프라이즈 AR 헤드셋에서 AR 앱을 사용하면 작업자가 연결하기 어려운 장치를 모니터링하고 때때로 도달하기 어려우거나 위험한 기계를 검사하는 것보다 훨씬 쉽게 일상적인 유지 관리를 수행 할 수 있습니다. Google Glass Enterprise 및 Microsoft HoloLens와 같은 AR 헤드셋은 두꺼운 기술 설명서 및 지침을 읽어야하는 기계 조립 및 작동을위한 몰입 형 단계별 온라인 교육 및 자습서를 표시 할 수 있습니다. 엔지니어, 공장 관리자 또는 복잡한 기계 (자동차 조립 라인, 석유 및 가스 배관 또는 제트 엔진)를 사용하는 모든 사람을 위해 기업 AR은 산업 근로자의 업무 수행 방식을 재정의하고 있습니다.

비즈니스의 어려운 부분은 직원의 고유 한 요구와 매일 함께 일하는 산업용 IoT 장치에 맞는 AR 경험을 만드는 것입니다. 엔터프라이즈 소프트웨어 회사 PTC는이 분야에서 풍부한 경험을 가지고 있습니다. PTC는 이전에 Qualcomm이 소유 한 인기있는 AR 개발 플랫폼 인 Vuforia와 IoT 개발 플랫폼 인 ThingWorx를 모두 소유하고 있습니다.

PTC는 지난 몇 년 동안 두 플랫폼을 구축하고 엔드 투 엔드 AR IoT 파이프 라인을 구성하는 여러 도구로 통합했습니다. 이 솔루션은 회사의 하드웨어, 소프트웨어 및 클라우드 인프라 요구 사항에 따라 완전히 사용자 정의 할 수 있습니다. PCMag는 PTC의 ThingWorx 플랫폼 담당 부사장 인 Mike Campbell과 만나 ThingWorx와 Vuforia의 협력 방식을 분석했습니다. Campbell은 비즈니스가 기존 데이터와 장치를 모두 AR 앱에 통합 할 수있는 방법을 설명했습니다. 또한 회사가 최근에 출시 한 ThingWorx Studio가 Vuforia의 AR 개발 기능을 산업용 IoT를위한 3D 모델링 도구와 어떻게 통합하는지 시연했습니다.

• 1 IoT를 AR로 구현

  최근 출시 된 PTC 산업용 IoT 플랫폼의 최신 버전 인 ThingWorx 8에서 Vuforia의 AR 앱 개발 기능을 ThingWorx로 직접 가져 왔습니다. PTC는 ThingWorx Studio의 무료 평가판 프로그램을 통해 2, 000 개 이상의 참여 회사에 ThingWorx 내의 기본 AR 작성 및 게시 환경에 대한 액세스 권한을 부여했습니다. 이 기능을 시험하는 회사로는 테슬라, 토요타, 폭스 바겐과 같은 자동차 제조업체, 캐터필러, 존 디어 등의 중장비 제조업체, 기술 및 컨설팅 대기업, NASA 및 미군 등이 있습니다.

  PTC의 Campbell은“이 기능은 누구나 사용할 수있는 기능입니다. "우리는 이것을 Thingworx Studio에 바로 넣었습니다. 따라서 삼각대에 대한 AR 경험을하는 경우 와이어 프레임보기처럼 보일 수있는 삼각대에 대한 대상을 생성 한 다음 원하는 것에 대해 원하는 것을 작성할 수 있습니다. 드래그 앤 드롭 및 붐, AR이 있습니다."

• 2 데이터 유연성

  Thingworx Studio는 AR 전용으로 설계되었지만 기업은 기존 3D 자산을 재사용 할 수있어 공장의 모든 기존 기계를 IoT 생태계에 쉽게 연결할 수 있습니다. 이 플랫폼은 기존 클라우드 데이터 소스를 처리하고 AWS (Amazon Web Services), Microsoft Azure 및 GE Predix와의 네이티브 클라우드 IoT 통합을 제공합니다.

  Campbell은 "공장의 모든 기계와 부품은 제조되기 전에 CAD로 모델링되었습니다. CAD를 가져 와서 고객 구성 요소 카탈로그를 재사용 할 수 있습니다. 3D 데이터는 어디서나 재사용 할 수 있습니다."라고 Campbell은 말했습니다.

  "또한 모든 컨트롤러, 센서 및 게이트웨이에서 데이터를보다 쉽게 ​​얻을 수 있습니다. 모든 머신에는 고유 한 프로토콜 및 언어가 있으므로 모든 머신과 통신 할 수있는 기술을 획득하고 통합했습니다. 수천 대의 기계가 사용하는 150 가지가 넘는 프로토콜로 공장에 들어가서 1 시간 이내에 Thingworx에 데이터를 가져올 수 있습니다. 우리는 기계에 붙일 수있는 작은 금속 하키 퍽처럼 보이는 장치를 가지고 있습니다 진동, 온도 등의 데이터를 ThingWorx로 전송하기 시작합니다."



3 단계별 지침

복잡한 시스템의 조립, 분해, 검사 및 유지 관리에 대한 지침 AR 지침은 산업용 IoT의 기본 앱입니다. 반복 가능하고 표준화 될 수있는 작업이기도합니다. PTC는 ThingWorx 8에서 원격 자산 모니터링 및 실시간 생산 성능 관리와 같은 일반적인 산업 작업을 위해 3 개의 사전 구축 된 앱 (ThingWorx Controls Advisor, ThingWorx Asset Advisor 및 ThingWorx Production Advisor)을 출시했습니다.

Campbell은 특정 기계의 고유 한 메커니즘을 고려하면서 반복 가능한 단계별 지침을 작성하는 방법을 설명했습니다. 또한 ThingWorx는 향후 몇 개월 안에 CAD 기반 추적을 롤아웃하여 AR 렌즈 앞에 물리적 마커를 배치하여 모델을 고정 할 필요가 없다고 밝혔다.

Campbell은 "우리는 IoT 데이터를 통합 한 단계별 지침을 재사용하고 클라우드를 통해 PowerPoint 애니메이션과 약간 작동하는 도구를 통해 사용할 수있게 할 수 있습니다"라고 말했습니다. "무언가를 가져 가서 원하는 곳으로 드래그 한 다음 스냅 샷을 찍습니다. 그런 다음 지침을 만들 때 나사를 반 시계 방향으로 돌리고 밀어내는 사전 포장 된 애니메이션으로 '나사 풀기'와 같은 항목을 지정할 수 있습니다."

캠벨은 계속해서 "지능이 내장되어 있기 때문에 끌어서 놓기 만하는 것이 아니다"고 말했다. "운동학에 대한 존중도 있습니다. 따라서 무언가를 설계 할 때 이것이 특정 종류의 조인트 또는 슬라이더임을 지정하고이를 존중할 것입니다. 훈련 환경에서는 이와 동일한 개념을 많이 사용하고 있습니다. 제조 및 검사 - 그리고 회로도를 볼 필요가없는 방식으로 물건을 모아서 '앞, 여기, 여기에 세 개의 전선을 연결해야합니다'라는 오버레이가 표시되어 있기 때문입니다."



4 가지 이상 징후 탐지

기본 이상 감지는 엔지니어 또는 검사자가 예측 유지 관리를 수행 할 수 있도록 IoT 장치에 대한 실시간 분석을 의미합니다. 예를 들어 ThingWorx Asset Advisor 앱은 실시간으로 물리적 자산을 모니터링하여 이상을 자동으로 감지하고 경고를 트리거하여 효율성과 품질을 향상시킵니다.

캠벨은 "따라서 공장 현장에 기계를 연결했다"고 말했다. "당신이 할 수있는 일은 Thingworx에게 '정상적인 것이 무엇인지 배우는 것'입니다. 그래서 무언가 정상적이지 않을 때, AR 앱에서 또는 통합 비즈니스 시스템 중 하나에서 직접 경고를 표시하는 이벤트가 발생합니다."



5 디지털 트윈 만들기

기본 이상 탐지의 개념은 또한 공장 현장 또는 생산중인 기계를위한 "디지털 트윈"이라는 개념에도 영향을 미칩니다. AR을 산업용 IoT로 가져 오는 가장 강력한 기능 중 하나는 물리적 시스템의 디지털 표현을 만드는 기능입니다. Campbell은 ThingWorx Studio에서 해당 기계의 실시간 IoT 데이터를 가져와 오토바이의 3D 모델로 시연하는 디지털 트윈을 만드는 방법을 설명했습니다.

"내 공장에는 물리적 인 기계가 있습니다"라고 Campbell은 말했습니다. "ThingWorx가 할 수있는 것은 그와 동등한 디지털 제품을 만드는 것입니다. 그런 다음 CRM 시스템에서 작업을 시작하는 것과 같은 비즈니스 시스템을 조정하거나 영향을주는 작업을 트리거하여 비즈니스 시스템을 조정, 분석 및 통찰 할 수 있습니다. "제품 자체."

"ThingWorx Studio에는 여기에 리소스가 있고 가운데에는 팔레트가 있고 오른쪽에는 속성이 있습니다. 자전거의 3D 모델을 배치 한 다음 AR 경험을 제작할 수 있습니다." "가상 게이지를 배치하고, 단계별 지침을 적용하고, 여기에 버튼으로 제공하여 iPad 화면을 통해 볼 수있는 3D보기와 2D 환경간에 전환 할 수 있습니다. 그런 다음 숫자가없는 게이지를 표시하는 대신 실제로 ThingWorx에서 나오는 데이터에 표시된 값을 결합하여 배터리 데이터, 오일 레벨, 타이어 압력, 온도를 모두 실시간으로 볼 수있는이 디지털 트윈을 만듭니다."

• 6 혼합 현실 콘텐츠 제작

  개발자와 AR 컨텐츠 제작자에게 Vuforia의 가치는 모든 폼 팩터에 대한 경험을 창출하는 능력입니다. ThingWorx Studio를 통해 사용 가능한이 플랫폼은 이제 Android, iOS, Windows 10, Microsoft HoloLens 및보다 광범위한 Windows Mixed Reality 에코 시스템 및 ODG 및 Vuzix에서 제공하는 엔터프라이즈 AR 안경과 같은 기타 디지털 안경용 AR IoT 앱을 지원합니다.

  Campbell은 특히 ThingWorx 및 Vuforia로 만든 엔터프라이즈 콘텐츠 및 IoT 앱의 강력한 매체로서 Microsoft HoloLens에 대해 논의했습니다. HoloLens를 착용하여 직접 살펴 보았습니다 (앞의 슬라이드 몇 장). HoloLens 관련 제스처 제어 및 시각적 지침을 사용하여 동일한 AR 오토바이 모델을 내 앞에서 봤습니다. 캠벨은 또한 발전기의 모든 구성품을 조립하고 분해 할 수있는 데모를로드했습니다.

  "우리는 HoloLens 및 모든 장치에서 산업 기업의 3D 컨텐츠를 활용하고 싶습니다"라고 Campbell은 말했습니다. "캐터필러 발전기의 에어 필터를 교체하기 위해 보강 된 작업 지침을 살펴보십시오. 이러한 종류의 대화 형 교육 및 서비스 사용 사례는 마케팅 및 판매 (이 발전기의 모양 및 작업 현장에 적합한 방법)에서 작동 방법까지 다양합니다. "서비스를 제공하고 발전기를 처음으로 건설하십시오. 분리하여 에어 탭과 함께 다시 장착 할 수 있습니다."

  캠벨은 계속해서 "마이크로 소프트 직원들은 문제가 생겼기 때문에 우리가하고있는 일에 대해 매우 기뻐하고있다"면서 "새롭고 멋진 장치를 갖추게되었지만 컨텐츠를 만드는 것이 여전히 어려운 과제"라고 말했다. "그래서 그들이 3D 페인트와 그 모든 것들을 소개 한 이유입니다. PTC의 관점에서 보면 하드웨어 일뿐입니다. 우리는 소프트웨어와 소프트웨어를 제공하기위한 플랫폼을 제공하는 데 중점을두고 있습니다. "아이폰, 아이 패드, 안드로이드 기기는 중요하지 않습니다. 우리는 그 컨텐츠를 꺼내기 위해 어리석게 간단하게 만드는 것입니다."

• 7 종합

  산업용 IoT의 가장 큰 과제 중 하나는 엔터프라이즈 규모로 데이터를 표준화하는 것입니다. 대기업과 제조 운영 부서에서는 이러한 IoT 엔드 포인트를 기존의 모든 시스템에 연결하고 모든 데이터에 대해 조치를 취하도록 데이터 파이프 라인을 설정해야합니다. 그렇지 않으면 AR 경험은 실질적인 가치에 묶여 있지 않으며 비즈니스에 ROI를 가져올 수 없습니다.

  ThingWorx와 같은 플랫폼의 경우 모든 회사가 필요에 맞게 사용자 정의 할 수있는 전체 솔루션으로 하드웨어, 소프트웨어 및 데이터 통합을 통합하는 것을 의미합니다. 산업용 IoT와 AR이 함께 작동하려면 비즈니스에 필요한 모든 수동 복잡성을 제거 할 수있는 도구가 필요합니다.

  캠벨은“아무것도 없다면, 맨 아래 스택이있다. "이미 센서 링 된 기계, 텔레매틱스가있는 장치 또는 Azure 또는 AWS를 사용하여 클라우드에 이미 제품 데이터가있는 경우 비즈니스 통찰력 및 특정 사용 사례를 유도하기 위해 클라우드로 제품 데이터를 가지고있는 경우 도움을 줄 수 있습니다. "

  캠벨은“우리가 찾고있는 것은 AR이 새로운 의사 소통 방법, 새로운 언어, 새로운 의사 소통 수단이라는 것이다. "우리는 데스크톱 응용 프로그램, 웹 응용 프로그램 및 모바일 응용 프로그램을 구축하는 방법을 알고 있지만 아무도 AR 응용 프로그램을 구축하는 방법을 모릅니다. 완전히 새로운 세상입니다. 빠르게 반복 할 수 있어야합니다. 수천 달러와 사람을 소비해야합니다. ThingWorx Studio 도구를 사용하면 신속하게 해당 항목을 정리하고 테스트하고 최적화 할 수 있습니다."