IoT en big data samengebracht in commerciële toepassingen

Ongeacht met wie je praat, iedereen is het erover eens dat het IoT het volgende grote "ding" zal zijn (geen woordspeling bedoeld). De opwinding voor IoT wordt ondersteund door:

• steeds krimpende hardware
• alomtegenwoordige connectiviteit
• rijke IoT-toepassingsplatforms
• een toenemend aantal IoT-gebruiksscenario's en industriële toepassingen
• de economische waarde van big data

Verschillende van deze IoT-scenario's zijn erg gericht op de eindgebruiker, b.v. gedreven door crowdfunding en de Maker Movement. Voorbeelden zijn de Pebble smartwatch, het innovatieve Tile product (een “Thing” locator) of de slimme Hue gloeilampen. Veel IoT-voorbeelden zijn echter meer gericht op industriële toepassingen, waaronder wagenparkbeheer, telematica, slimme meters en slimme netwerken, telezorg, enzovoort. In dit bericht zal ik twee use-cases introduceren uit de detailhandel en logistiek en het industriële gebied, met een bijzondere focus op hoe big data kan worden benut.

IoT use case 1:Retail &logistiek

Retail en logistiek is een belangrijk gebied waar IoT naar verwachting een enorme impact zal hebben als ondersteunende technologie. RFID (Radio Frequency Identification) wordt al geruime tijd met succes gebruikt in de logistiek voor het volgen van containers, pallets en kratten, voornamelijk in gesloten kringloopsystemen en meestal met hoogwaardige goederen. De enorme investeringen in IoT-technologieën zijn veelbelovend om de kosten voor RFID en vergelijkbare technologieën te helpen verlagen, waardoor het volgen van goederen op itemniveau uiteindelijk een haalbare businesscase wordt. Voor retailers heeft dit veel voordelen, waaronder voorraadnauwkeurigheid, vermindering van administratieve overhead, geautomatiseerde klantcheck-outprocessen en een betrouwbaar antidiefstalsysteem.

Andere opkomende technologieën zijn zogenaamde "bakens". Deze bakens zijn positioneringssystemen voor binnenshuis, die rechtstreeks kunnen communiceren met moderne smartphones, b.v. met behulp van Bluetooth Low Energy (BLE). Een netwerk van in-store beacons kan de locatie van klanten in een winkel identificeren en hen push-notificaties sturen. Een gebruiker kan bijvoorbeeld een boodschappenlijst op zijn smartphone maken en deze delen met de winkel-app. Bij het betreden van de winkel toont de winkel-app een kaart aan de klant, die alle producten op zijn boodschappenlijstje markeert. Elke keer dat de klant in de buurt komt van een positie waar een groep producten van zijn boodschappenlijstje zich bevindt, zal de app hem op de hoogte stellen en een aanbeveling doen voor een bepaald merk. Bij het afrekenpunt kon het systeem alle producten in het winkelwagentje automatisch identificeren via RFID, een factuur maken en bevestigen en de smartphone gebruiken om de betaling te verwerken. Het voorraadsysteem van de winkel wordt automatisch bijgewerkt wanneer het afrekenproces is voltooid.

Het gebruik van een NoSQL-gegevensopslag zou van groot voordeel zijn voor het opslaan van allerlei gestructureerde, semi-gestructureerde en ongestructureerde klantgerelateerde gegevens, inclusief winkelgeschiedenis en bewegingen door de winkel. Geavanceerde algoritmen voor gegevensanalyse kunnen worden gebruikt om de bewegingen van de klant en eerdere winkelbeslissingen te analyseren. Hierdoor kan de IoT-toepassing winkelaanbevelingen genereren die naar de smartphone van de klant kunnen worden gepusht terwijl hij in de winkel is, of hem op de hoogte stellen van speciale aanbiedingen, bijvoorbeeld als het systeem detecteert dat de klant terugkeert naar een gebied in de buurt van de winkel .

IoT use case 2:Industrie

Industrie 4.0, Smart Factory en Industrieel internet zijn enkele van de termen die worden gebruikt om de sociale en technologische revolutie te beschrijven die het huidige industriële landschap belooft te veranderen. Er zijn veel voorbeelden besproken en onderzocht op dit gebied, van het benutten van IoT-toeleveringsketenoptimalisatie tot de modularisering van productielijnen met behulp van intelligente producten.

Een interessant voorbeeld dat ik hier onderzoek, houdt verband met het toenemende gebruik van handgereedschap in de productie, b.v. voor de montage van auto's, vliegtuigen, treinen en schepen. In de afgelopen jaren zijn deze gereedschappen krachtiger geworden (bijvoorbeeld koppel) en zijn ze nu uitgerust met batterijen die lang meegaan, waardoor werknemers ze kunnen gebruiken zonder de beperkingen van stroomkabels of een vaste verbinding met een luchtcompressor. Dit verhoogt de flexibiliteit aanzienlijk, maar brengt ook bepaalde uitdagingen met zich mee vanuit het oogpunt van het productieproces, die kunnen worden aangepakt door gebruik te maken van IoT-mogelijkheden.

Een van de belangrijkste IoT-concepten is de ontwikkeling van intelligente, verbonden 'edge'-apparaten. Een voorbeeld van zo'n IoT-apparaat is een notenloper die is uitgerust met een boordcomputer en draadloze connectiviteit. De boordcomputer ondersteunt veel aspecten van het aanhaalproces, van configuratie (bijv. welk koppel te gebruiken) tot het maken van een protocol van het voltooide werk (bijv. welk koppel daadwerkelijk is gemeten). Bovendien is de moergeleider voorzien van een laserscanner voor identificatie van componenten.

Door zo'n intelligent edge-apparaat te integreren in het IoT, kunnen zeer krachtige diensten worden ontwikkeld die kunnen helpen bij het optimaliseren van de supply chain en het modulariseren van de productielijn. Deze intelligente aanscherpingstools kunnen nu bijvoorbeeld worden beheerd door een centrale applicatie voor vermogensbeheer, die verschillende services biedt:

• Basisservices kunnen functies omvatten zoals helpen om de apparatuur daadwerkelijk te lokaliseren in een grote productiefaciliteit.
• Geofencing-concepten kunnen worden toegepast om ervoor te zorgen dat alleen een goedgekeurd gereedschap met de juiste specificatie en configuratie kan worden gebruikt op een specifiek product in een productiecel.

Het centrale assetmanagementsysteem kan helpen bij het optimaliseren van het onderhoud van het gereedschap, bijvoorbeeld door periodiek kalibratie-informatie uit te lezen van de tools op afstand via het fabrieks-WLAN. De asset management applicatie kan dienen als brug tussen de power tools en de ERP (Enterprise Resource Planning) en MES (Manufacturing Execution System) systemen die het productieproces aansturen. Het assetmanagementsysteem kan bijvoorbeeld werkorders en configuraties distribueren naar de tools. Bovendien kan de assetmanagementapplicatie elk aanhaalproces documenteren door inspectieloten te creëren (bijvoorbeeld met behulp van koppelregistraties van de tools) en deze te koppelen aan de BOM (Bill of Material) in het ERP-systeem.

Een dergelijk productiedocumentatiesysteem kan enorm profiteren van big data en NoSQL-technologieën die de aggregatie van grote hoeveelheden heterogene, multi-gestructureerde gegevens over het productieproces mogelijk maken, inclusief legacy-gegevens van veel verschillende systemen, naast afbeeldingen en filmopnamen van verschillende productiemodules. In een tijd waarin fabrikanten enorme kosten kunnen maken door grote productterugroepingen, kan dit een zeer krachtig hulpmiddel zijn.