Mobilehydrauliikka ja -elektroniikka
Over-The-Air -päivitykset: Oikeilla telematiikkalaitteilla olet varustautunut tulevaisuuteen
Ohjelmistopäivityksissä on kyse paljon muustakin kuin virheiden korjaamisesta ja tietoturva-aukkojen paikkaamisesta. Yhä useammat valmistajat ymmärtävät, että he voivat tarjota lisätoimintoja erilaisille laitteilleen päivitysten avulla sekä liikkuvissa sovelluksissa että teollisuusympäristöissä. Näin he eivät vain vastaa asiakkaidensa tarpeisiin, vaan voivat myös pitää ohjelmistopäivityksiä pohjana uusien liiketoimintamallien käyttöönotolle tulevaisuudessa.
Over-The-Air -päivitysten (OTA) avulla tämä onnistuu nyt huomattavasti helpommin ja tehokkaammin. Valmistajien ei tarvitse lähettää henkilöstöä asentamaan päivityksiä manuaalisesti, eikä asiakkaiden tarvitse tuoda koneitaan korjaamolle.
On kyse laiteteknologiasta
Koska asiakkaiden tarpeet muuttuvat jatkuvasti ja uusien liiketoimintamallien luominen vie aikaa, valmistajat joutuvat kohtaamaan kysymyksen: Millaiselle pohjalle heidän tulee rakentaa tänään, voidakseen hyödyntää ohjelmistopäivitysten koko potentiaalia tulevaisuudessa?
Prosessoriteknologiaan pohjautuvat telematiikkayksiköt ovat avoimia ja modulaarisia järjestelmiä, jotka perustuvat yleensä kerrosarkkitehtuuriin. Tämän ansiosta niitä voidaan käyttää joustavasti monenlaisissa käyttötapauksissa, nyt ja tulevaisuudessa. (Kuva: Bosch Rexroth)
Keskeinen vastaus on oikean IoT-laitteiston valinta. Riippumatta siitä, onko kyseessä rakennus-, maatalous- vai metsäkone, valmistajien on harkittava, mitä laitteita he haluavat käyttää järjestelmiensä verkottamiseen. Mikroprosessori- ja mikro-ohjainarkkitehtuurin välinen ero on tässä yhteydessä tärkeä.
Keskeinen ero mikroprosessorien ja mikro-ohjaimien välillä – esimerkkinä telematiikan ohjausyksikkö
Miten tämä ero näkyy laitteiston valintapäätöksessä? Tässä on apua koneen elektronisten ohjausyksiköiden (ECU) – erityisesti telematiikan ohjausyksikön (TCU) tarkastelemisesta: Sen tavoitteena on yhdistää kone langattomasti pilvessä oleviin korkeamman tason IT-järjestelmiin. Tämä tapahtuu TCU:ssa laitteiston, käyttöjärjestelmän (OS) ja erilaisten ohjelmistomoduulien avulla. TCU on keskeinen verkkoyksikkö, johon liitetään joskus muita ohjausyksiköitä ja antureita.
Oikeaa TCU:ta valittaessa kysymys siitä, mitkä toiminnot voisivat olla merkityksellisiä tulevaisuudessa, on vähemmän tärkeä. Kyse on pikemminkin koko IoT-ratkaisun joustavuuden ja tulevaisuudenkestävyyden perustan luomisesta.
Raportti "Telematics for Construction and Agricultural Machinery: Device Management" (Rakennus- ja maatalouskoneiden telematiikka: laitehallinta) osoittaa, miten työkoneet voidaan liittää tehokkaasti ja turvallisesti esineiden internetin kautta ilman, että joudutaan teknologiseen umpikujaan.
Mikroprosessoripohjaiseen TCU:hun verrattuna mikro-ohjainpohjainen TCU on usein edullisempi ja saattaa hyvinkin kattaa kaikki valmistajan nykyiset vaatimukset. Jos tulevaisuudessa kuitenkin ilmenee uusia asiakastarpeita tai teknistä kehitystä, asiat monimutkaistuvat: Kohdennetun käyttötarkoituksen ja kustannusoptimoinnin vuoksi näiden laitteiden resurssit ovat yleensä rajalliset, joten ne mahdollistavat vain rajallisen mukauttamisen ja laajentamisen. On esimerkiksi lähes mahdotonta laajentaa tällaista mikro-ohjainarkkitehtuuria 5G-moduulilla muuttamatta merkittävästi nykyistä rakennetta. Tämä puolestaan edellyttää vastaavasti laajoja ohjelmistomuutoksia, koska uuden arkkitehtuurin myötä vanhaa ohjelmistoa ei voida yksinkertaisesti käyttää uudelleen.
Mikroprosessoreihin perustuva TCU voi olla kalliimpi hankkia, mutta valmistajat pystyvät reagoimaan joustavammin uuteen kehitykseen ohjelmistopäivityksillä. Ohjelmistomuutosten tekeminen on helpompaa ja nopeampaa, koska tällaisissa järjestelmissä on avoimet rajapinnat ja yleensä käytettävissä useita kirjastoja. Näin ollen 5G-moduulin käyttöön ottaminen olisi paljon helpompaa ohjelmistoa laajentamalla. Mikroprosessoriarkkitehtuuri luo myös paremmat edellytykset uusien sovellusten tuomiselle laitteeseen tulevaisuudessa ja siten uusien liiketoimintamallien (kuten lisenssiin perustuvien mallien) toteuttamiselle.
Yleiskatsaus mikroprosessoriin ja mikro-ohjaimeen perustuvaan telematiikkalaitteistoarkkitehtuuriin (lähde: Bosch Rexroth)
Joustava lähestymistapa Over-The-Air -päivityksiin
Laitearkkitehtuurien ominaisuudet ja mahdollisuudet riippuvat siis suuresti siitä, mille perustalle ne on rakennettu: mikro-ohjaimille vai mikroprosessoreille. Valmistajien kannattaakin ottaa nämä erot huomioon strategisissa pohdinnoissaan. Tämä ei kuitenkaan tarkoita sitä, että on pakko valita jompikumpi. Rexrothin TCU:ta käytettäessä (BODAS RCU) kuvaan astuvat automatisoidut OTA-päivitykset. Ohjelmisto ei ainoastaan varmista itse TCU:n sujuvaa päivittämistä, vaan se voi myös jakaa OTA-päivityksiä tuotantoketjun loppupään ohjainlaitteisiin.
Dr. Christian Grabe on Bosch Rexrothin mobilehydrauliikan digitaalisen liiketoiminnan alueen johtaja Stuttgartissa. Christianilla on yli 15 vuoden kokemus järjestelmien kehittämisestä off-highway-koneisiin ja sulautettuihin ohjelmistoihin. Tehtävässään hän kehittää uusia liiketoimintakonsepteja ja digitaalisia tuotteita.
Hän esitti kantansa elektroniikka-arkkitehtuurista asiantuntijapaneelissa "Over-the-Air Updates for Off-Highway Machinery", jonka Bosch järjesti marraskuussa 2020. Paneelin asiantuntijat käsittelivät muun muassa seuraavia kysymyksiä:
- Miksi OTA:sta on tullut niin ajankohtainen aihe?
- Miten OTA-ratkaisu vaikuttaa liiketoimintaasi?
- Mitä mahdollisia haasteita sinun on otettava huomioon ottaessasi käyttöön Over-The-Air -päivitykset?
- Mitä sinun on otettava huomioon tuotekehityksessä? Mikä rooli OTA:lla on tulevina vuosina?
