Los tres desafíos del desarrollo de soluciones de IoT

El Internet de las cosas (IoT) está cambiando la forma en que muchas empresas hacen negocios. Los fabricantes tradicionales están integrando sus productos físicos con servicios backend basados ​​en Internet, y las empresas de Internet están ampliando sus ofertas integrando datos de sensores y activos físicos. Nuevas empresas están ingresando al mercado con ofertas de IoT que combinan productos físicos con servicios basados ​​en Internet. Los datos generados por sensores y las soluciones de aprendizaje automático permiten nuevos modelos comerciales basados ​​en datos.

Para fomentar un desarrollo sencillo de soluciones de IoT, de las que todos estos jugadores pueden beneficiarse, se deben superar tres desafíos:

1. Desarrollo rápido de aplicaciones para IoT :Creación rápida y eficiente de interfaces de usuario y aplicaciones para casos de uso de IoT que requieren rentabilidad y un tiempo de comercialización rápido.
2. Gestionar la heterogeneidad y la diversidad :Manejo de una gran cantidad de activos y dispositivos heterogéneos y en constante evolución en el IoT.
3. Creación de soluciones de IoT personalizables :Apoyar a los proveedores de soluciones de IoT en la creación de soluciones que se pueden personalizar fácilmente para diferentes casos de uso.

Me basaré en dos ejemplos auténticos para proporcionar información más práctica sobre los desafíos del desarrollo de soluciones de IoT. El primer caso de uso es Track &Trace, que facilita la gestión de grandes flotas de herramientas eléctricas industriales heterogéneas utilizadas para taladrar, apretar, soldar, medir, etc. Esta solución es el resultado de un banco de pruebas del Industrial Internet Consortium y actualmente está siendo desarrollado por Bosch, Tech Mahindra y Cisco. Aprovechando la conectividad de herramientas inalámbricas y la localización en interiores, mejora la eficiencia del equipo (OEE) y la calidad de producción.

El segundo ejemplo aborda posibles defectos en las cintas transportadoras en la industria minera. Para cumplir con los objetivos de utilización de la capacidad, las cintas transportadoras deben funcionar de forma continua. Varios sensores están montados en los motores eléctricos y los ejes de la caja de cambios para medir la vibración. Esta información se recopila para predecir posibles defectos, administrar mejor el mantenimiento y reducir los tiempos de inactividad generales. Se están utilizando capacidades de aprendizaje automático para analizar estos patrones de vibración y definir desviaciones (como una falla en el motor eléctrico) para que se pueda activar una alarma antes de que la desviación realmente ocurra.

Estos dos casos de uso revelan los tres desafíos que suelen encontrar la mayoría de las aplicaciones de IoT. Entremos más en detalles.

Desafío 1:Desarrollo rápido de aplicaciones para IoT

La naturaleza evolutiva de la mayoría de los proyectos de IoT requiere aplicaciones que se puedan desarrollar y modificar de manera rápida y flexible. Esto es especialmente cierto para proyectos en las primeras fases exploratorias, ya que los requisitos pueden cambiar durante fases posteriores más maduras. He definido dos tipos de proyectos:

Proyectos con desarrollo de aplicaciones personalizadas: Algunas aplicaciones de IoT tienen requisitos muy altos con respecto al volumen de datos, el rendimiento y la complejidad algorítmica. Normalmente, estas aplicaciones deben admitir un gran número de usuarios finales. Tomemos, por ejemplo, una solución de hogar inteligente con millones de hogares que utilizan el sistema. Estas aplicaciones tienen interfaces de usuario sofisticadas que generalmente están codificadas a mano y altamente optimizadas, a un alto costo.

Proyectos que requieren un desarrollo rápido de aplicaciones (la "cola larga de aplicaciones") :En el extremo opuesto del espectro hay una gran cantidad de aplicaciones más especializadas con menor complejidad. Suelen ser utilizados por un número reducido de usuarios especializados, p. Ej. el equipo de gestión de una planta. El desarrollo de interfaces de usuario altamente personalizadas y optimizadas para estas aplicaciones a menudo tiene un costo prohibitivo debido a la gran cantidad de aplicaciones requeridas y la pequeña cantidad de usuarios especializados. Estas aplicaciones a veces también se conocen como la "cola larga de la aplicación", ya que representan la cola larga de la curva que mapea la complejidad y el número de aplicaciones para este caso de uso.

Fuente:Bosch.IO Figura 2:La cola larga de la aplicación IoT

Desafío 2:gestionar la heterogeneidad y la diversidad

Muchos proveedores de productos quieren aprovechar la conectividad de los dispositivos y las aplicaciones basadas en la nube para ofrecer nuevos servicios, como el mantenimiento predictivo y la facturación basada en el uso. Sin embargo, se enfrentan a un problema a la hora de gestionar la heterogeneidad de su cartera de productos en el IoT. Las razones del alto nivel de heterogeneidad incluyen el número cada vez mayor de categorías de productos, una gran cantidad de versiones de productos y la evolución constante de los productos individuales. La Figura 3 proporciona una descripción general de la heterogeneidad del dispositivo que debe resolverse en el caso de uso de Track &Trace.

Fuente:Bosch.IO Figura 3:Las tres dimensiones de la heterogeneidad en el IoT

El mismo problema se aplica a los sensores de vibración en el caso de uso de la cinta transportadora. Estos sensores vienen en una amplia variedad de tipos (por ejemplo, inductivos, piezoeléctricos o magnéticos), cada uno de los cuales tiene un conjunto diferente de características, así como diferentes niveles de precisión y rendimiento.

Desafío 3:Creación de soluciones de IoT personalizables

Aunque las soluciones y aplicaciones de IoT tienen sus raíces en proyectos individuales de IoT, estas soluciones se volverán cada vez más preempaquetadas o estandarizadas con el tiempo. Los proveedores de soluciones de IoT han comenzado a desarrollar soluciones estándar de IoT y a venderlas a múltiples clientes y mercados, tal como hemos visto con ERP (planificación de recursos empresariales), CRM (gestión de relaciones con el cliente), PLM (gestión del ciclo de vida del producto) y otras aplicaciones empaquetadas. En consecuencia, es muy importante que los clientes finales tengan una manera fácil de personalizar la solución para que se adapte a sus necesidades específicas.

Echemos un vistazo más de cerca a la solución Track &Trace, que está diseñada para ser utilizada por clientes en diferentes industrias, como la automotriz y la fabricación de aviones. Además de beneficiarse de las funcionalidades básicas, la mayoría de los clientes desean ampliar la solución principal de Track &Trace; por ejemplo, quieren integrarlo con sus propios procesos y sistemas. La experiencia ha demostrado que los clientes de Track &Trace tienen requisitos individuales en áreas como:

• Diferentes herramientas eléctricas: Además de las herramientas compatibles listas para usar, los clientes suelen tener otras herramientas que deben integrarse. Esto requiere agregar nuevas interfaces y personalizarlas, así como las interfaces existentes.
• Procesos de fabricación específicos: En general, cada cliente tiene diferentes requisitos para la integración de procesos; por ejemplo, cómo manejar un problema que ocurre durante un paso de apriete.

Desde la perspectiva del cliente final (por ejemplo, una empresa automotriz), la pregunta es cuál es la mejor manera de lograr dicha personalización:

• Si compran CUNAS (comercial lista para usar), lo más probable es que obtengan una solución Track &Trace rentable y una alta velocidad de implementación, siempre que se ciñan a la funcionalidad estándar. Sin embargo, tan pronto como comiencen a personalizar, la solución probablemente será muy costosa y complicada.
• Por otro lado, si el cliente decide desarrollar la solución Track &Trace desde cero , el costo inicial y el tiempo requerido serán muy altos, incluso si el resultado final es una solución que cumple con el 100% de los requisitos.

Fuente:Bosch.IO Figura 4:Compensación para diferentes tipos de soluciones de IoT

Con la pila de tecnología de IoT actual a mano, esta ya no es una decisión en blanco y negro que debe tomar aquí. En mi opinión, la mejor opción aquí es un compromiso entre estas dos alternativas y construir una solución de IoT que se base en una plataforma flexible, como fueron los dos casos de uso presentados anteriormente.

Si está interesado en cómo funciona esto en la práctica y desea obtener información sobre la pila de tecnología recomendada, que ya se ha probado en una multitud de proyectos, consulte este informe técnico sobre tecnología de IoT.

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