Industrial Internet of Things

Idag i världen kan man se många smart devices omkring sig. Alla prylar som går att tänka sig ha nån software och koppling till internet kan kallas för smart devices. I vardagen förknippas det ofta med prylar som till exempel smart-watches när man är ute och springer, räknar steg eller mobiltelefoner. Det som kallas för Internet of Things (IOT) kombinerar sådana devices för olika skäl som till exempel analysera data och bygger bättre produkter eller tjänster. Om dessa smart devices istället används i industrier för att effektivisera produktionen så kan det kallas för IIoT eller Industrial Internet of Things.

Jag har aldrig besökt en vindpark men jag såg några vindturbiner på vägen till Malmö från Stockholm i en bil med mina kompisar. Det var intressant att se hur de snurrar, med sina gigantiska blad. Jag undrade då hur de fungerade och hur mycket skulle det kosta att köpa en turbin, kanske kommer jag köpa en i framtiden och lösa energiproblem hemma i Nepal.

Som av ett sammanträffande sitter jag idag på ett uppdrag med att säkerställa att sådana vindturbinerna fungerar utan problem. Inte som att jag är på plats och övervakar där utan mer bakom kulisserna. Jag har insett att turbiner är väldigt dyra, det kostar ganska mycket att reparera dem om nånting går sönder. Det går inte direkt heller att hitta reservdelar på en elektronikbutik. Det är därför viktigt att se till det inte händer någon olycka och turbinerna måste övervakas kontinuerligt. Till exempel om vinden blåser för fort eller någon växel håller på att gå sönder kan det orsaka en kedjereaktion som ökar temperaturen och skadar dyr elektronik. För en onsite-manager det kan bli för mycket jobb att ta snabba beslut utifrån information de får på plats.

Här kommer IIoT att vara till hjälp genom att det går hålla koll på turbinerna och underhålla dem långt innan de går sönder, vilket sparar mycket pengar. Genom att hitta problem i förväg med analys av strömmande data från sensorerna så går det att ta bättre beslut. Att till exempel ändra vinkel på turbin-bladen om det blåser för hårt, eller göra göra en ny beställning om växellådan börjar blir för varm. Det går till och med att styra dem så att de körs lönsamt.

En IoT lösning kan se ut så här, till exempel, data-signaler från turbinerna skickas till en IoT flow byggt i molnet som kan bearbeta data kontinuerligt och avslöja intressanta prediktioner via business intelligens-verktyg eller machine learning. Nedan beskriver jag ett sådant scenario som kan lösas med Microsofts Azure IoT.

Eftersom jag sitter med Microsoft Azure så är jag van vid deras IoT lösningar. Har man en VisualStudio MSDN-licens kan man utnyttja gratis-credits upp till en viss summa varje månad beroende på prenumerationen. Annars kan man registrera sig och få en summa att utnyttja under ett års provperiod. Det finns liknande alternativ från andra molnleverantörer som till exempel Google (Google IoT Core) och Amazon (AWS IoT Core).

Vi kan börja med att till exempel skapa en konsolapplikation som simulerar en turbinsensor. Säg att vi skickar temperaturmätningar varje minut. En sådan applikation kan generera slumpmässiga värden som representerar temperaturmätningar till en Event Hub.

Event Hub kan liknas vid en BigData streamingplattform som kan ta emot stora mängder data, kanske miljoner varje sekund. Event Hub kan man sätta upp som en ingångspunkt för att få in data i Azure. Har man tillgång till Azure Portal kan man sätta upp en EventHub via sökningsfält eller resurs menyn.

Nästa steg, om man vill så kan man analysera data direkt via en annan resurs som heter Stream Analytics. Det är alltså en realtidanalystjänst som använder sig av SQL liknande queryspråk för att skapa snabba förfrågningar. Ofta går det bra med time-series data alltså data som skickas med tidstämpel. Resultat kan sen visas sen via businessintelligens verktyg som PowerBI eller sätta upp machine learning.

Annars kan man också skicka det vidare till Event Grids. Event Grid kan liknas vid en eventhandler. Med Event-Grid kan man på enkelt sätt fånga event som är relevant. Till exempel om temperaturen är högre än viss nivå skicka utlösa någon annan tjänst som en Azure function-app.

Function app är en serverless applikation. Med funktioner behöver man inte tänka på serverhantering och resursdelning. Det är så enkelt som att sätta upp en C# function och köra direkt, det finns också färdiga mallar. Det finns massor av saker man kan göra med function app. I det här scenariot kan man skapa en rest-tjänst som kan triggas via en Event Grid. För de som vill inte skriva kod så finns det alternativ via LogicApps. Med ett drag-and-drop interface där man kan skapa en Logic App med mailtjänst relativt lätt.

Det här var bara ett enkelt scenario som kan sättas upp för att testa IoT i Azure världen. Mer detaljerad tutorial med kodexempel finns det i Microsofts officiella dokumentation https://azure.microsoft.com/en-us/overview/iot/

I framtiden kommer behovet av IoT bara att växa. Med ökningen av smart devices och 5G-Internet kommer fler och fler devices att koppas till internet. Då kommer de inte bara att finnas smart devices för privatbruk, men även användas för att spara kostnader i industrisammanhang. Det är ett väldigt spännande område att vara delaktig i och det kommer öppna dörren för många nya möjligheter!