Mit Software Toolkit »Clea«
Edge-KI-App auf Millionen von Geräten skalieren
Im Zuge des (I)IoT müssen Unternehmen eine zunehmende Anzahl an Geräten vernetzen. Das gelingt lediglich, wenn die richtigen Tools verfügbar sind. Seco unterstützt Entwickler mit einem umfassenden Software Tool, das KI, Edge Computing und Predictive Maintenance zusammenbringt.
Das IoT ist heute in unterschiedlichen Kontexten präsent – nicht nur im Heimbereich, sondern vor allem im industriellen Umfeld. So steigt die Zahl der vernetzten Geräte und Anwendungen rapide an, und somit auch die Menge der erzeugten Daten. Für Unternehmen ist es entscheidend, die von Endgeräten im Feld erzeugten Daten effektiv zu verwalten, um sie in konkrete Werte zu überführen und so für ihre geschäftlichen Aktivitäten zu nutzen. Hierbei darf das Erfassen und Speichern von Daten kein Selbstzweck sein: Rohdaten sind zu extrahieren, bereinigen, kontextualisieren und orchestrieren, um die Arbeit zu erleichtern und so echte datengestützte Entscheidungen zu ermöglichen. Mit der auf Clea basierenden Edge-KI-Applikation von Seco können Unternehmen einen Mehrwert aus diesen Daten ziehen.
Komplette KI-as-a-Service-Plattform für das IoT
Seco hat die KI/IoT-Plattform Clea eingeführt, um ein flexibles und schnelles Management von Gerätedaten aus dem Feld zu ermöglichen, sie in die Cloud zu übertragen und in Echtzeit zu analysieren. So erhalten Unternehmen nützliche Informationen für ihre Geschäftsprozesse. Die Software-Plattform verbindet elektronische Endgeräte mit der Cloud und ermöglicht das Überwachen der Geräte in Echtzeit, Analysen, Infrastrukturmanagement, vorausschauende Wartung, sichere Software Updates aus der Ferne und mehr. Mit Clea können Anwender das Potenzial der in ihren Geräten enthaltenen Daten nutzen, um ihre Gewinnspanne zu erhöhen und neue Geschäftsmodelle auf der Grundlage von Mehrwertdiensten zu lancieren. Außerdem können sie Applikationen entwickeln, ausführen und verwalten, ohne die Infrastruktur oder Plattform, die normalerweise mit solchen Prozessen verbunden sind, erstellen und überwachen zu müssen.
Mit dem Einsatz von Edge-KI verwandelt Clea Daten von vernetzten Geräten in verwertbare Informationen und ermöglicht so das Flottenmanagement, ein vollständiges Nachrüsten, eine schnelle Integration sowie das schnelle und einfache Bereitstellen von KI-Applikationen in großem Maßstab. Mit der Software lässt sich eine große Anzahl an angeschlossenen Geräten skalieren, selbst wenn sie an verschiedenen Standorten verteilt sind und unterschiedliche Hardware sowie unterschiedliche Zwecke und Funktionen haben. Mit der Integration in bestehende Maschinen lassen sich Produktionsprozesse optimieren und Markteinführungszeiten verkürzen. Mit Clea können Unternehmen in sehr kurzer Zeit Produkte und Dienstleistungen mit hohem Mehrwert entwickeln und so den Return on Invest (ROI) verbessern und ein valides Monetarisieren der Daten erzielen.
Funktionsweise von Clea
Mittels einer intuitiven, benutzerfreundlichen und leicht anpassbaren Nutzerschnittstelle stellt Clea alle Informationen des angeschlossenen Geräts bereit und ermöglicht das einfache Aktualisieren und Konfigurieren jedes Systems. Somit kann man das Gerätemanagement als eine One-Stop-IoT-Lösung betrachten. Sie ermöglicht es der Hardware, sich direkt mit der Cloud zu verbinden und sich auf die Kernanwendung zu konzentrieren. Das erfolgt über eine anwendungsspezifische Konfiguration des Systems, die Verbindungen, Over-the-Air Updates und alle wesentlichen Einstellungen enthält. Mithilfe der Management-Plattform lassen sich die Geräte gleichzeitig verwalten, indem Entwickler mit wenigen Klicks einfach Flottenbetriebskampagnen nutzen.
Hinsichtlich der Hardware und der Cloud Provider ist Clea neutral – so sind Entwickler flexibel, was spezifische Bedürfnisse betrifft. Für Entwickler sind Software Development Kits, Bibliotheken und OpenAPI verfügbar. So können sie ihre Applikation in wenigen Stunden auf jedem Arm- oder x86-Gerät integrieren und vertikale Anwendungen entwickeln. Außerdem kann man Clea über die native öffentliche Cloud aktivieren oder überall hosten (Google Cloud Platform, Azure, AWS, private Cloud oder Bare Metal). Für Anwender, die eine schlüsselfertige Applikation wünschen, bietet Seco ein komplettes, maßgeschneidertes Paket aus Hardware und Software.
Über das Verbinden der Hardware mit Clea können Entwickler jedes Gerät in ein »Cloud Managed Intelligent Device« verwandeln. Das ermöglicht ein »intelligentes« Steuern und Überwachen und liefert mithilfe von maschinellem Lernen und künstlicher Intelligenz verwertbare Informationen.
Nutzer profitieren beispielsweise von Flottenmanagement, IoT-Datenmanagement (z. B. First-Tier-Datenanalyse am Edge und automatisierte Datenmodellierung in der Cloud) sowie dem Bereitstellen von KI-Modellen.
Die von den angeschlossenen Geräten erzeugten Daten werden an eine Cloud-Applikation gesendet; hier werden die Daten gesammelt, verwaltet und abgerufen. Sie lassen sich in Tabellen, Diagrammen und andere Statistiken anzeigen. Jedes Gerät kann sein eigenes Dashboard und seine eigenen spezifischen Datensätze erhalten. So erlaubt die Clea-Plattform zum Beispiel das Anpassen von Logo und Aussehen. Es ist zudem möglich, ein anderes Farbschema aus einer Reihe von verfügbaren Mustern zu wählen.
Steuern per App
Clea bietet sowohl eine Auswahl von vorgefertigten Apps, die Seco innerhalb der Plattform bereitstellt, als auch die Möglichkeit, selbst Apps zu entwickeln und hinzuzufügen. Front-End-Anwendungen lassen sich mit spezifischen, leicht herunterladbaren Vorlagen einrichten. Im Rahmen des Projekts müssen Anwender lediglich die Schnittstellen, mit denen die App arbeiten soll, festlegen und definieren. Das erfolgt über ein Anpassen des Clea-SDK. Anschließend kann der Nutzer das Erstellen der Front-End-Applikationen mit der konkreten Umsetzung des Projekts fortsetzen – das Registrieren der App erfolgt mit dem Erstellen einer neuen Anwendung unter Angabe einer URL. Anschließend steht die Applikation allen Geräten zur Verfügung, die die Schnittstellen der App unterstützen.
Clea ermöglicht weiterhin das Erstellen von Edge-Applikationen. Die Einrichtung beginnt mit dem Erstellen oder Verwenden eines bestehenden Bereichs, in dem die Daten zu veröffentlichen sind. Der zweite Schritt besteht darin, eine Schnittstelle zu definieren, die auf der Cloud-Instanz installiert wird, um die von den Geräten kommenden Daten zu akzeptieren. Im dritten Schritt wird ein Token benötigt, der es einem Gerät erlaubt, mit Clea zu kommunizieren. Unter Verwenden der unterstützten Bibliotheken und Definition der Schnittstellen, die für das Veröffentlichen von Daten verwendet werden sollen, erfolgt die Verbindung der Geräte mit Clea. Schließlich können Anwender die Daten sowohl im Aggregat- als auch im Einzelmodus senden.
Sichere Geräte und Daten
Sicherheit und Schutz sind definitiv Schlüsselaspekte, wenn es um Daten geht. Aus dem Grund haben Softwareunternehmen begonnen, Applikationen zu entwickeln, die speziell auf die Cybersecurity und das Stärken des Schutz- und Sicherheitsniveaus ausgerichtet sind. Um zu gewährleisten, dass sich die Kunden beim Verwenden ihrer Produkte sicher fühlen, hat Seco kürzlich eine industrielle Partnerschaft mit Exein, einem Anbieter aus dem Bereich Embedded Security, unterzeichnet. Exein hat das erste Sicherheits-Ökosystem für den Entwicklungs- und Verwaltungszyklus von IoT-Geräten entwickelt. Hierbei handelt es sich um eine Open-Source-Applikation, die es ermöglicht, Cyber-Bedrohungen zu erkennen und zu neutralisieren und rechtzeitig Korrekturmaßnahmen zu definieren – ohne den Betrieb der Geräte im Feld zu beeinträchtigen. So basiert die Software von Exein auf proprietären und hochmodernen Algorithmen der künstlichen Intelligenz und soll als zusätzlicher Service zu den von Clea angebotenen Edge-Computing- und KI-Funktionen verfügbar sein.
Außerdem ist es mit Clea möglich, Zertifikate ebenfalls für Nicht-Clea-Applikationen auszustellen, die mit dem Gerät interagieren müssen:
- Jedes Clea-Gerät wird mit einer einzigartigen Geräte-ID identifiziert.
- Clea setzt voraus, dass die Geräte in der Lage sind, Daten über ein Transport-Protokoll auszutauschen, das Secure Sockets Layer (SSL) sowie Transport Layer Security (TLS) unterstützt.
- Jedes Clea-Gerät besitzt sein eigenes SSL-Zertifikat.
- Clea garantiert, dass der Common Name (CN) eines bestimmten Geräts immer das Format »<Realm>/<Geräte-ID>« hat. Das ermöglicht es einem Dienst, lediglich von Clea autorisierte Geräte zu akzeptieren und jedes Gerät eindeutig und sicher zu identifizieren.
Vielfältige Einsatzgebiete
Die Einsatzbereiche von Clea reichen von branchenübergreifenden Anwendungen in kleinen Projekten bis hin zu großen Unternehmensapplikationen. Vorausschauendes Warten von Maschinen, Analyse von Verkaufstrends, Überwachen medizinischer Parameter, autonomes Fahren sind lediglich einige der möglichen Einsatzbereiche.
Eine Applikation findet sich im Bereich Electric-Vehicle-Ladestationen. Hierbei werden die Ladestationen für Elektrofahrzeuge vernetzt und stehen so für die Datenanalyse bereit. KI-Modelle überprüfen permanent und ergreifen Maßnahmen, bevor die Kunden einen Fehler entdecken. Das erleichtert das Management des gesamten Ladenetzes. So führt die Clea-Implementierung zu einer Leistungsoptimierung und einer Kostenreduzierung bei der Wartung vor Ort im höheren zweistelligen Prozentbereich. Eine »intelligentes« und zielgerichtetes digitales Nutzen der Anzeige mit Informationen der Ladestationen, zu Veranstaltungen und Werbeinhalten erhöht zudem das Kunden-Engagement.
Auch für Verkaufsautomaten ist Clea ideal geeignet. Ob Nachrüsten, Implementieren einer »intelligenten« Applikation oder die direkte Integration: Mit Clea lässt sich die gesamte Automaten-Flotte einfach überwachen und warten. Außerdem lassen sich Verkaufstrends analysieren, um so die Nachfrage zu prognostizieren und Produkte vorzuschlagen. Mit der »Smart Recipes App« lässt sich der Umsatz erheblich steigern; das Advanced Revenue Monitoring führt ebenfalls zu einem höheren Umsatz. Außerdem ist Clea in der Lage, mithilfe von KI-Modellen zur vorausschauenden Wartung Funktionsanomalien in Echtzeit zu erkennen. Hierdurch lassen sich Maschinenstillstände vermeiden und die Wartungskosten reduzieren. Weiterhin identifiziert das »Clea AI Smart Refill System« Automaten, deren Produkte zur Neige gehen. Es schlägt Nachfüllrouten vor, um den Betrieb zu optimieren und den Verbrauch zu senken, was ebenfalls den Umsatz steigern kann. Ein umfassendes Konnektivitätssystem und die Möglichkeit der Kombination mit einem intelligenten Zahlungssystem vervollständigen die Clea-Anwendung für den Vending-Markt.
Als sich ständig wandelnder Markt profitiert ebenso die Industrieautomation von Clea. Mit Datenanalysen und KI-Modellen ermöglicht die Software das Überwachen des Maschinenstatus und das Planen von Wartungseingriffen vor einem Ausfall. Beispielsweise kann Clea die Wartungskosten von Hydrauliksystemen über Schmiermittel bis hin zu Motoren für elektrische Achsen beträchtlich senken und so die Leistung optimieren. Die intelligenten HMIs mit Clea, kombiniert mit KI-Apps, erleichtern das Steuern und Verwalten von Industrieanlagen, indem sie das Erkennen von Fehlern, die Fernunterstützung sowie das Überwachen der Energieeffizienz ermöglichen.
Von Verkaufsautomaten bis hin zu medizinischen Geräten, von der Gebäudeautomation bis hin zu Automobilen – Clea bietet eine zentrale Anlaufstelle, um effizient, wirtschaftlich und effektiv Industrie 4.0 umzusetzen und neue Geschäftsmöglichkeiten zu erschließen. Mit Clea sehen die Nutzer jederzeit genau das, was sie brauchen, während die Software gleichzeitig die Privatsphäre der Kunden und sensible Daten schützt.
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