Zastosowanie tej technologii w przemyśle podsunął mi kontrahent. Realizowaliśmy wtedy wycenę budowy aplikacji mobilnej do zarządzania e-pozwoleniami na pracę na zakładach przemysłowych. Był to 2015 rok. iBeacony istniały na rynku już 2 lata. Sądziłem wtedy, bardzo naiwnie, że problem jaki chciałem rozwiązać będzie oparty na technologii GPS.

Wyjaśnienie: Lokalizacja urządzeń mobilnych na obszarze hali przemysłowej z dokładnością do kilku metrów to nie jest proste zadanie. Jak się okazuje GPS nawet w normalnych warunkach na otwartej przestrzeni posiada bardzo duże przybliżenie, które w porywach wynosi nawet do kilkudziesięciu metrów.

iBeacon można nazwać radiolatarnią. Lubię to porównanie ponieważ kojarzy mi się z nawigacją. Statki poruszające się po morzach od wieków korzystały z technologii jakimi były latarnie morskie. Dzięki posiadanym aktualnym mapom mórz i obserwacji sygnałów świetlnych można było dokładnie określić swoje położenie i obrać właściwy kurs.

Analogia:Dziś ten sam schemat działania można realizować dzięki radiolatarniom Bluetooth. Stanowią one doskonały znacznik w przestrzeni hali przemysłowej, który można wykorzystać do zlokalizowania urządzenia mobilnego, które w tym układzie zachowywać będzie się jak statek. Aplikacjaz aktualną mapą Twojego zakładu staje się dzięki temu cyfrowym odzwierciedleniem tego gdzie znajdują się wszystkie urządzenia mobilne.

Radiolatarnie te posiadają sygnał Bluetooth Low Energy, który pobiera stukrotnie mniej energii od standardowej wersji Bluetooth. Dzięki temu urządzenia te mogą pracować kilka lat bez konieczności wymiany baterii. Tak. Nie wymagają one zewnętrznego zasilania. To usprawnia ich montaż na maszynach. Zwykle nie wymaga on zatrzymywania procesu produkcji.

Częstotliwość 2,4 GHz jest wyjątkowa. Naturalną barierą dla niej jest woda. Człowiek zatem stanowi barierę dla tych sygnałów. W środowisku przemysłowym sygnał wysyłany przez radiolatarnie roznosi się bardzo dobrze. Odbija się od maszyn i dachu hali docierając do wszystkich niedostępnych miejsc.

Parametry użytkowe radiolatarni pozwalają na zmianę siły jej sygnału oraz próbkowania. Dzięki temu można dostosować te urządzenia do wysyłania sygnału na odległość 20 metrów jak i 60 metrów oraz generować wysyłane sygnały nawet 10 razy częściej od sekundy. Wpływa to wszystko na żywotność baterii urządzenia.

Przestroga: Zasięg sygnału nie poprawia jednak efektów całego procesu geolokalizacji.

Wyznaczenie dokładnej pozycji w przestrzeni hali przemysłowej wymaga znacznie więcej pracy niż się to początkowo wydaje.

Sieć iBeacons to wyjątkowa architektura pozwalająca rozwiązać potrzebę geolokalizacji pracowników. Jeżeli zbudowana będzie z radiolatarni umieszczonych co kilka metrów tak aby swoją pozycją w przestrzeni określały znane lokalizacje na hali jak np. maszyny, to dzięki temu powstanie instalacja wewnątrz zakładowa, która przekształci istniejący zakład przemysłowy w tzw. SmartFactory (iFactory):

Gęstość ta posiada wiele zalet. Najmocniejszy odbierany sygnał jest tutaj potwierdzeniem obecności w danej lokalizacji. Otwierając e-pozwolenia na pracę oprogramowanie od razu wie, z której lokalizacji otwarty został wniosek i jakie ryzyko wiąże się z konkretną lokalizacją. Proces tworzenia pozwolenia na pracę jest przez to w znaczący sposób skrócony.

Dostęp do bazy wiedzy dzięki oprogramowaniu opartemu na architekturze lokalizacyjnej w znaczący sposób wychodzi naprzeciw użytkownika oferując mu nowy nieograniczony potencjał ukryty pod hasłem: Internetu Rzeczy.

To jak najlepiej wykorzystać taką sieć radiolatarni na Twoim zakładzie i do czego konkretnie, wiesz tylko Ty.

Już dziś na rynku Polskim istnieją firmy, takie jak WIP Sp. z o.o. (World Industry Programming) czy też InnerWeb Sp. z o.o., które specjalizują się tylko w tej dziedzinie.

Ich urządzenia iBeacon przystosowane są do pracy w środowisku przemysłowym. Posiadają baterie AA z łatwym dostępem oraz uszczelki NBR, które charakteryzujeszczelnośćw środowisku olejowym. Wyposażone są opcjonalnie w NFC, które pozwalają na interakcję z urządzeniami mobilnymi. Dodatkowe kody QR pozwalają otwierać e-pozwolenia nawet gdy urządzenie będzie uszkodzone lub nieaktywne.

Zainstalowanie 1000 radiolatarni odbywa się bez znacznego wpływu na proces produkcji i zajmuje nie więcej niż kilkanaście dni. W tym czasie powstaje cała sieć oraz zaprojektowana mapa topografii Twojego zakładu przemysłowego. Zarejestrowani zostają użytkownicy oraz wprowadzane są ich dokumenty i uprawnienia do systemu aby proces otwierania e-pozwoleń realizowany był z najwyższymi standardami bezpieczeństwa. W okresie tym prowadzone są szkolenia dla wszystkich pracowników, którzy będą korzystać z systemu. Od ich stanowiska zależeć będzie jaki będą posiadać interfejs w oprogramowaniu i z jakich funkcji będą mogli korzystać w codziennej pracy.

Oszczędność kosztów jest mimo wszystko najważniejszym aspektem. Potrzeba posiadania geolokalizacji pracowników czy też sprzętu na zakładzie musi jeszcze przynosić miarodajne korzyści. Pomimo, że instalacja takiej sieci jest bardzo szybka i stosunkowo tania, powinna się zwrócić np. po roku. To właśnie procesy takie jak e-pozwolenia na pracę mogą decydować o tym, że instalacja przynosi duże korzyści. Co jednak w sytuacji gdy na Twoim zakładzie nie wymaga się jeszcze takich pozwoleń albo ich ilość jest nieznaczna?

Dobrze jest, mimo wszystko spotkać się z przedstawicielami firm, które wdrażają te usprawnienia i przyjrzeć się procesom jakie zachodzą na Twoim zakładzie. Jestem przekonany, że uda się zlokalizować takie procesy wewnątrz zakładowe, które wymagają obiegu dokumentów czy też wniosków, które zatwierdza wiele osób. Mogą to być: wnioski na zmiany w procesie produkcyjnym, odbiory prowadzonych prac, zgłoszenia awarii, TPM-y czy też wykresy spaghetti. Z modułem geolokalizacji nabiorą zupełnie nowego wymiaru, a istniejące już funkcje systemu będą świetnym dodatkiem.

Autor: Marcin Worecki
Źródło: World Industry Programming

Przemysł 4.0 InnerWeb