Κινητές λύσεις εκτός δρόμου
Ασύρματες ενημερώσεις: Προετοιμαστείτε για το μέλλον με τις σωστές συσκευές τηλεματικής
Οι ενημερώσεις λογισμικού προσφέρουν πολλά περισσότερα από την επιδιόρθωση σφαλμάτων και την κάλυψη κενών ασφαλείας. Τόσο στις φορητές εφαρμογές όσο και σε βιομηχανικά περιβάλλοντα, όλο και περισσότεροι κατασκευαστές αντιλαμβάνονται ότι μπορούν να παρέχουν πρόσθετες λειτουργίες στα διάφορα στοιχεία ενεργητικού τους μέσω ενημερώσεων. Με αυτόν τον τρόπο, δεν αντιμετωπίζουν μόνο τις ανάγκες των πελατών τους. Μπορούν επίσης να κατανοήσουν τις ενημερώσεις λογισμικού ως βάση για την εφαρμογή νέων επιχειρηματικών μοντέλων στο μέλλον.
Με τη βοήθεια των ασύρματων (OTA) ενημερώσεων, αυτό μπορεί να επιτευχθεί πλέον πολύ πιο εύκολα και αποδοτικά. Οι κατασκευαστές δεν χρειάζεται να αποστέλλουν τεχνικούς για να εγκαθιστούν ενημερώσεις με μη αυτόματο τρόπο και οι πελάτες δεν είναι αναγκασμένοι να φέρνουν τα μηχανήματά τους στο κατάστημα.
Ένα ζήτημα τεχνολογίας συσκευών
Καθώς οι ανάγκες των πελατών αλλάζουν συνεχώς και η καθιέρωση νέων επιχειρηματικών μοντέλων παίρνει χρόνο, οι κατασκευαστές βιομηχανικών στοιχείων ενεργητικού αντιμετωπίζουν το ερώτημα: Ποια βάση μπορούν να δημιουργήσουν σήμερα για να αξιοποιήσουν τις πλήρεις δυνατότητες των ενημερώσεων λογισμικού στο μέλλον;
Οι τηλεματικές μονάδες ελέγχου που βασίζονται σε μικροεπεξεργαστές είναι ανοικτά και αρθρωτά συστήματα, τα οποία βασίζονται συνήθως σε μια αρχιτεκτονική επιπέδων. Αυτό τους επιτρέπει να αναπτύσσονται με ευελιξία για ένα ευρύ φάσμα περιπτώσεων χρήσης, συμπεριλαμβανομένων μελλοντικών χρήσεων. (φωτογραφία: Bosch Rexroth)
Μια βασική απάντηση βρίσκεται στην επιλογή του σωστή υλικού IoT. Είτε πρόκειται για μηχάνημα κατασκευών, για γεωργικό μηχάνημα ή για μηχάνημα δασοπονίας, οι κατασκευαστές πρέπει να σκεφτούν ποιες συσκευές θέλουν να χρησιμοποιήσουν για τη δικτύωση των μηχανημάτων τους. Σε αυτό παίζει σημαντικό ρόλο η διάκριση μεταξύ μιας αρχιτεκτονικής μικροεπεξεργαστή και μιας αρχιτεκτονικής μικροελεγκτή.
Η σημαντική διάκριση μεταξύ μικροεπεξεργαστών και μικροελεγκτών – το παράδειγμα της τηλεματικής μονάδας ελέγχου
Πώς η διάκριση αυτή μεταφράζεται σε απόφαση σχετικά με το hardware; Είναι χρήσιμο να ρίξουμε μια ματιά στις ηλεκτρονικές μονάδες ελέγχου (ECU) ενός μηχανήματος – ειδικότερα στην τηλεματική μονάδα ελέγχου (TCU): Στόχος της είναι η ασύρματη σύνδεση του μηχανήματος σε συστήματα ΙΤ υψηλότερου επιπέδου στο cloud. Αυτό πραγματοποιείται στην TCU με τη βοήθεια hardware, ενός λειτουργικού συστήματος (OS) και διαφόρων μονάδων λογισμικού. Η TCU είναι η κεντρική μονάδα δικτύωσης στην οποία συνδέονται ορισμένες φορές άλλες μονάδες ελέγχου και αισθητήρες.
Κατά την επιλογή της σωστής TCU, δίνεται λιγότερη έμφαση στο ζήτημα των λειτουργιών που θα μπορούσαν να είναι σημαντικές στο μέλλον. Η επιλογή αφορά περισσότερο τη δημιουργία της βάσης για την ευελιξία και την εξασφάλιση της μακροβιότητας ολόκληρης της λύσης IoT.
Ανάλυση σε βάθος: Η Λευκή Βίβλος «Telematics for Construction and Agricultural Machinery: Device Management» (Τηλεματική για μηχανήματα κατασκευών και γεωργικά μηχανήματα: Διαχείριση συσκευών) παρουσιάζει τον τρόπο με τον οποίο τα μηχανήματα εκτός δρόμου μπορούν να συνδέονται αποδοτικά και με ασφάλεια μέσω του Διαδικτύου των Πραγμάτων χωρίς να υπάρχει τεχνολογικό αδιέξοδο.
Σε σύγκριση με μια TCU που βασίζεται σε μικροεπεξεργαστή, η TCU που βασίζεται σε μικροελεγκτή είναι συχνά πιο οικονομική και μπορεί να καλύπτει ικανοποιητικά όλες τις απαιτήσεις που έχει σήμερα ένας κατασκευαστής. Ωστόσο, εάν προκύψουν στο μέλλον νέες ανάγκες πελατών ή νέα τεχνική πρόοδος, η κατάσταση θα γίνει πιο περίπλοκη: Λόγω της εξειδίκευσης και της βελτιστοποίησης του κόστους, οι συσκευές αυτές διαθέτουν συνήθως περιορισμένους πόρους, οπότε μπορούν να προσαρμοστούν και να επεκταθούν σε περιορισμένο βαθμό μόνο. Για παράδειγμα, είναι σχεδόν αδύνατο να επεκταθεί μια τέτοια αρχιτεκτονική μικροελεγκτή με μια μονάδα 5G χωρίς να αλλάξει σημαντικά ο υφιστάμενος σχεδιασμός. Αυτό με τη σειρά του συνεπάγεται αντίστοιχα εκτεταμένες αλλαγές λογισμικού, διότι το παλιό λογισμικό δεν μπορεί απλώς να επαναχρησιμοποιηθεί με μια νέα αρχιτεκτονική.
Η αγορά μιας TCU που βασίζεται σε μικροεπεξεργαστές μπορεί να είναι πιο ακριβή, αλλά οι κατασκευαστές μπορούν να αντιδρούν πιο ευέλικτα στις νέες εξελίξεις μέσω ενημερώσεων λογισμικού. Οι αλλαγές λογισμικού μπορούν να πραγματοποιούνται ευκολότερα και ταχύτερα, διότι τα εν λόγω συστήματα διαθέτουν ανοικτές διεπαφές και συνήθως έχουν διαθέσιμες πολλές βιβλιοθήκες. Επομένως, η υλοποίηση μιας μονάδας 5G θα είναι πολύ πιο εύκολη με την επέκταση του λογισμικού. Η αρχιτεκτονική μικροεπεξεργαστή δημιουργεί επίσης καλύτερες συνθήκες για τη μεταφορά νέων εφαρμογών στη συσκευή στο μέλλον και, επομένως, την υλοποίηση νέων επιχειρηματικών μοντέλων (όπως μοντέλων αδειοδότησης).
Επισκόπηση αρχιτεκτονικής υλικού τηλεματικής βάσει μικροεπεξεργαστή έναντι μικροελεγκτή (πηγή: Bosch Rexroth)
Μια ευέλικτη προσέγγιση στις ασύρματες ενημερώσεις
Οι ιδιότητες και οι δυνατότητες των αρχιτεκτονικών υλικού εξαρτώνται επομένως από τη βάση στην οποία οικοδομούνται: τους μικροελεγκτές ή τους μικροεπεξεργαστές. Συνεπώς, οι κατασκευαστές θα πρέπει να λαμβάνουν δεόντως υπόψη αυτές τις θεμελιώδεις διαφορές στις στρατηγικές τους αποφάσεις. Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει ότι είναι αναγκασμένοι να επιλέξουν. Όταν χρησιμοποιείται μια TCU της Rexroth (BODAS RCU), μπαίνει στο παιχνίδι ο ενσωματωμένος παράγοντας ασύρματης ενημέρωσης (OTA Update Agent). Ως κεντρικός παράγοντας λογισμικού, δεν διασφαλίζει απλώς την ομαλή ενημέρωση της ίδιας της TCU. Μπορεί επίσης να δικτυώσει συσκευές μεταγενέστερου σταδίου που βασίζονται σε μικροελεγκτές και να διανέμει ασύρματα ενημερώσεις με στοχευμένο τρόπο.
Ο Δρ. Christian Grabe είναι Διευθυντής Έργου στον Τομέα των Ψηφιακών Επιχειρήσεων για Κινητά Υδραυλικά Συστήματα της Bosch Rexroth στη Στουτγκάρδη. Ο Christian διαθέτει πάνω από 15 χρόνια πείρας στα συστήματα μηχανημάτων εκτός δρόμου και στην ανάπτυξη ενσωματωμένου λογισμικού. Στη θέση που κατέχει επεξεργάζεται νέες επιχειρηματικές ιδέες και ψηφιακά προϊόντα στον τομέα των συνδεδεμένων μηχανημάτων εκτός δρόμου.
Παρουσίασε τη θέση του σχετικά με τις διαφορές μικροελεγκτών και μικροεπεξεργαστών και στην Ομάδα Εμπειρογνωμόνων με θέμα «Over-the-Air Updates for Off-Highway Machinery» (Ασύρματες ενημερώσεις για μηχανήματα εκτός δρόμου) που οργάνωσε η Bosch τον Νοέμβριο του 2020. Οι εμπειρογνώμονες της ομάδας συζήτησαν ζητήματα όπως:
- Γιατί η ασύρματη μετάδοση (OTA) έχει αποκτήσει τόση σημασία;
- Τι αντίκτυπο έχει μια ασύρματη λύση στην επιχείρησή σας;
- Ποιες πιθανές προκλήσεις πρέπει να λάβετε υπόψη κατά την πραγματοποίηση ενημερώσεων ασύρματα;
- Τι θα πρέπει να λάβετε υπόψη όσον αφορά την υλοποίηση; Τι ρόλο θα παίξουν οι ασύρματες μεταδόσεις τα επόμενα χρόνια;
