Coaty - El Tinder para el IoT industrial

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Con Coaty, Siemens ha desarrollado ahora un marco de interacción independiente de la plataforma para sistemas autónomos descentralizados y colaborativos

Coaty - El Tinder para el IoT industrial

La tendencia en muchas industrias es hacia una Internet de las cosas en la que las cosas interactúan entre sí de manera inteligente, autónoma, distribuida y descentralizada. Con Coaty, Siemens ha desarrollado ahora un marco de interacción independiente de la plataforma para sistemas autónomos descentralizados y colaborativos.

Coaty se está utilizando como una aplicación piloto en logística distribuida y permite la interacción directa entre los dispositivos de IoT que actúan de forma autónoma, así como los servicios de borde y en la nube y la contraparte humana.

Vivimos en un mundo cada vez más complejo donde las capacidades de los componentes tecnológicos de todas las industrias están en constante crecimiento, donde la demanda es por sistemas que se puedan configurar cada vez más dinámicamente y escalar más rápidamente, y donde la mayoría de los datos relacionados con el negocio y Las funciones se almacenan y organizan centralmente en las nubes de los principales players TI.

"Esa es la realidad en la que estamos operando y buscando soluciones para hacer que esta complejidad sea manejable para nuestros clientes", dice Ralph Büsgen, jefe de sistemas de vehículos guiados automáticos (AGV) en automatización de fábricas en Digital Industries. En muchas aplicaciones logísticas actuales, los vehículos semiinteligentes y sin conductor que comunican continuamente sus coordenadas a medida que se mueven están a la orden del día.

"Nuestros clientes, especialmente en la industria automoción, ahora esperan que demos el siguiente paso en la digitalización de las fábricas: máquinas autoorganizadas y logística", dice Büsgen. "La coordinación central de la producción se centra en el monitoreo y la optimización de los procesos de producción en tiempo real". Las máquinas y la logística en la planta de producción se están equipando con más inteligencia y se les permite comunicarse y cooperar de forma autónoma en una estructura más descentralizada.

Comunicación en el IIoT colaborativo

Tales sistemas distribuidos autoorganizados son un paso importante hacia un IoT industrial (IIoT). “Dentro de muchas cabezas, la idea de Internet de las cosas sigue siendo la de un sistema jerárquico que en su mayoría está organizado de forma centralizada. Para muchos casos, esta es la mejor solución. Pero también vemos nuevos casos de uso de estructuras distribuidas y colaborativas, que no podríamos abordar con un sistema jerárquico ”, explica Büsgen.

La infraestructura para este tipo de IoT colaborativo podría incluso permitir que los subsistemas cuya interacción no se planificó explícitamente de antemano cooperen espontáneamente. Se prevé, por ejemplo, un robot móvil con una pinza y una cinta transportadora que colaboran de forma autónoma para crear una nueva solución para las tareas de transporte en la producción.

En realidad, Siemens ya ha desarrollado una solución llamada Coaty. Coaty es un marco de IoT colaborativo que está disponible como software de código abierto. Instalado en el dispositivo IoT como un componente de software, Coaty establece una red de comunicación cuyos participantes, conocidos como agentes, están acoplados e interactúan de manera ad hoc sin una autoridad de coordinación central. Coaty se ha utilizado en un proyecto patrocinado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania (BMBF) llamado CrESt, y se ha desarrollado para aplicaciones logísticas en colaboración con la empresa con sede en Berlín ASTI InSystems. ASTI InSystems fabrica AGV.

"Los vehículos equipados con Coaty han alcanzado el siguiente nivel de acción autónoma", dice Jochen Nickles, quien trabaja en Corporate Technology, el departamento de investigación y desarrollo global de Siemens. "Los vehículos no solo saben dónde están y hacia dónde se dirigen, sino que también hacen arreglos con otros vehículos en cuanto a cuál realizará qué tarea sin la intervención de un controlador central".

Hablando tecnológicamente, explica Nickles, esto es posible gracias a la integración del software Coaty en los dispositivos IoT. “Los dispositivos tienen un runtime y una conexión de red inalámbrica. Se comunican a través de un proceso de publicación-suscripción. Este es un servicio de mensajería que permite enviar y recibir mensajes entre aplicaciones independientes.

Inteligencia distribuida

En la jerga profesional, este fenómeno se conoce como "any-to-any communication". "Imagina que le digo a una audiencia desconocida, ¿quién puede ayudarme?" dice Nickles. "Lo que mi pregunta implica es, ¿quién tiene las capacidades, el tiempo y se encuentra actualmente en el vecindario?" Este tipo de comunicación de cualquiera a cualquier permite que los datos se compartan, descubran, consulten, modifiquen y persistan en un sistema distribuido, así como que se ejecuten llamadas a procedimientos remotos.

Un colega, dice Nickles con una sonrisa, ha encontrado una descripción acertada: “Coaty es el Tinder del IoT industrial. Los agentes se encuentran, comienzan a comunicarse y luego colaboran o no ". La prueba de concepto de una aplicación de logística autoorganizada con varios sistemas de transporte sin conductor en marzo de 2020 en el Siemens Automotive Showroom and Testcenter en Nuremberg fue exitosa.

 Los nuevos agentes y funciones también se pueden agregar de forma dinámica y espontánea a los sistemas de IoT existentes, dice Nickles. Todos los tipos de agentes del sistema, como sensores, dispositivos móviles y servicios perimetrales y en la nube, son socios de comunicación iguales.

Según Nickles, el propósito de Coaty es permitir que los sistemas autónomos interactúen en cualquier constelación. “El primer paso es establecer una comunicación no jerárquica, incluidos los algoritmos de coordinación distribuidos correspondientes. Esto nos permite integrar aplicaciones organizadas centralmente y descentralizadas en un solo sistema. El siguiente paso sería la integración de elementos de IA para utilizar todo el potencial de esos sistemas ".

Integración en la cartera de productos.

El objetivo a medio plazo, según Ralph Büsgen, es llevar el conocimiento obtenido a través de Coaty al sistema modular SIMOVE de Siemens, aportando innovación a la automatización de aplicaciones logísticas con AGV. Además de los servicios perimetrales y en la nube, Büsgen también ve teléfonos inteligentes y dispositivos portátiles que interactúan con las máquinas: "Nos referimos a esto como el" humano empoderado digitalmente "".

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