本文要點
- 在行業中部署物聯網不需要太複雜，也不用花很多錢。
- 利用一個耗時兩週設計的定製IoT解決方案，斯柯達汽車公司可以更快速高效地解決生產線出現的問題。
- 歸功於該公司在兩週內生產的一款不到500歐元的設備，豐田標緻雪鐵龍汽車能夠對停產做出早期預測，並採取補救措施。
- 藉助一種廉價的設備，物聯網還能幫助優化生產效率，最小化奶牛的應激反應。這種設備可以在戶外環境中靠電池運行5年。
Tomáš Morava是Hardwario的首席財務官和創始人之一，在最近於布拉格舉行的WebExpo 2019大會上，他介紹了在汽車和農業部門的三個實際的行業物聯網應用。在他的演講中，Tomáš Morava介紹瞭如何在行業中部署物聯網，不需要太複雜，也不用花很多錢。他探討了來自斯柯達汽車（如何更快速地響應生產問題）、TPCA（如何試點預見性維護）和IFRAMIX（如何在養雞場和其他農業場所中在線獲取熱應激數據）的解決方案。
爲了進一步瞭解上述行業應用的細節，InfoQ採訪了Morava。採訪內容因篇幅和清晰度方面的考慮而有所刪改。
InfoQ：對於那些不太熟悉物聯網的讀者，您能否快速地解釋一下物聯網是什麼，它包括什麼？
Tomáš Morava：物聯網（IoT）是硬件設備的世界，這些硬件設備通過互聯網相互連接，並通過互聯網與用戶相連。在如今的數字時代，這是一個非常常見的詞，其含義也非常廣泛。其主要目的是對所有設備（如傳感器、執行機構、測量設備、顯示器）提供的數據進行整體分析，並由最終用戶進行解釋以做出更好的決策，從而達到加強控制、提升用戶體驗等目的。
InfoQ：您的簡歷提到，您已經爲私募股權投資者管理投資和融資15年了。是什麼促使您創建了Hardwario？您對物聯網及其在商業領域的應用願景是什麼？
Morava：我喜歡嘗試新事物，我一直夢想成立自己的公司，利用我多年來積累的經驗。最新的技術創新讓我和幾個好朋友（Hardwario的聯合創始人）帶着一個簡單的願景進入了物聯網的世界：讓每個人、每個孩子、老師、製造商或管理者都能建造自己的簡單的物聯網設備。這就是爲什麼我們在諸多行業中都如此重視教育和簡單的模塊化物聯網解決方案的原因。
InfoQ：您舉了三個行業中的實際應用案例：斯柯達汽車、豐田標緻雪鐵龍汽車、IFRAMIX。如果可以的話，您是否可以爲我們簡單地介紹下這些公司的關鍵數據，他們想要解決的問題，他們的物聯網解決方案，以及其解決方案的成果。讓我們從斯柯達開始。
Morava：斯柯達汽車公司是捷克的一家汽車製造商，其2018年的汽車產量約爲125萬輛，在歐洲、亞洲和非洲都有生產廠。
斯柯達希望能更快、更有效地解決生產中的問題。當生產線出現故障時，操作員會用自己的手機打電話給他們的主管，或者在生產車間的另一邊揮手以引起主管的注意。
在這個背景下，我們設計了一個物聯網解決方案，靈感來自於日本之前的經驗，他們開發了用於產品視覺檢查的安燈系統。顯示板位於生產線附近，提供有關工作場所當前狀態的信息，包括生產過程中出現的問題的即時通知。
因此，斯柯達需要一種裝置直接從生產線來控制顯示板。該設備必須通過顯示板提醒相關操作人員立即解決該問題。同時，它必須通知管理層。由於有了警報，管理層可以更好地設置優先級，改進流程和生產線操作。
我們的設備Škoda Andon是基於我們的BLOX IoT Kit構建的，包括四個模塊：一個核心模塊、電池模塊、LoRa模塊和三個外部按鈕：
整個設備放入工業控制箱中，裝有三個顏色的按鈕。RGB LED燈帶用於顯示板的視覺設計，因爲使用它們可以很容易地顯示數字、文本和符號。
我們已經將帶有按鈕和顯示板的設備在所有的生產部門實現。按下按鈕，顯示板就會實時顯示變化。如果生產線操作員遇到錯誤，他們就會按下“警告”按鈕。因此，技術人員和上級可以立即看到在特定的生產部門有一個需要解決的問題。如果生產線出現嚴重問題，操作員按下“缺陷”按鈕。然後，他們的上級會停線，直到修復缺陷。問題一解決，操作員就按“生產”按鈕。
整個系統可以集成到斯柯達的軟件解決方案，如MS Azure IoT、MS Teams和MS Office 365。
我們花了大約2周的時間實現Škoda Andon的原型並初步收集了一些數據。新系統在兩個月內就完全實現了。這說明物聯網項目可以在短時間內實現。
關於成果，我想提一下安全性、管理和生產線效率的提升。此外，Škoda Andon會長期收集生產過程中的警告和缺陷數據。這爲管理層改變生產流程、重新設計流程以及引入技術改進措施和評估操作員質量提供了有價值的輸入。
InfoQ：您舉的第二個例子是豐田標緻雪鐵龍汽車。
Morava：對。TPCA是豐田和法國PSA集團的合資企業。他們的生產廠也在捷克。2017年，他們生產了300多萬輛汽車。
這裏的問題是幫助TPCA汽車工廠防止停產。簡單地說，這樣的大型工廠需要儘可能長時間地接近其最大產能。部分生產線停產可能會導致整個汽車裝配過程停止，造成巨大的損失。神龍公司已經確定，裝配線引擎過熱可能是停線的一個原因。他們希望啓動一個物聯網試點項目，以一種非侵入性的方式監測引擎溫度，並及早報告溫度值的升高。他們想要一種電池可以長時間（6個月或更長時間）使用的設備。此外，由於開始時提到的原因，設備安裝必須在計劃好的很短的停線時間內完成。重要的是，溫度數據必須以非常高的頻率採樣和發送。
爲了讓你有個認識，裝配線如下圖所示：
在解決方案方面，我們修改了我們的標準物聯網工具包——它已經部分地滿足了要求（無線通信和低成本）——使用經過修改的868 MHz頻段無線協議。我們還在解決方案中增加了外部溫度傳感器，這些傳感器連接到一個單獨的模塊和一個Raspberry Pi系統，使用無線電適配器作爲通信網關。
所以我們準備了3個溫度傳感器，TPCA的技術人員將它們以一種非侵入性的方式連接到產線引擎的外殼上。這些傳感器以非常高的頻率將測得的溫度數據通過無線發送到Raspberry Pi系統，並進一步發送到汽車製造商的IT系統。傳感器由傳統的鹼性電池供電。
這個網關，即帶有無線電適配器的Raspberry Pi系統，接收來自傳感器的數據。然後，局域網將它們發送到Grafana應用程序中進行進一步的處理和可視化。
此時，如果超過預定的溫度，通知服務將向維護人員發送電子郵件警告。然後，技術人員會檢查引擎，並提出預防缺陷和計劃外停機的措施。
同樣，整個解決方案的開發，包括無線電協議的修改，花了兩週時間。花費不到500歐元。這再次證明，物聯網項目可以在相當短的時間內以經濟有效的方式實現。
InfoQ：第三個例子是IFRAMIX。我發現這個例子很有趣，因爲它來自於一個農業領域，有些人在考慮物聯網應用時可能都不會想到這個領域。
Morava：IFRAMIX是一家捷克公司，也是CCPA的成員，而CCPA是動物飼料市場的領導者。預防由於農場溫度和溼度不適宜而引起的應激是他們當前的主題之一。
例如，奶牛對環境溫度和空氣溼度非常敏感，特別是在生產水平較高的情況下。這兩個因素會導致熱應激，即THI（溫度溼度指數）。熱應激會顯著降低效率，並可能導致死亡。因此，奶牛生產的牛奶越來越少，質量也越來越差。動物沒有充分發育，這反映出來就是農民的利潤低。這裏有一些數字，在良好的條件下，一頭奶牛每天可以產45升牛奶。另一方面，在較差的條件下，它每天的產奶量可以降至20升，僅爲最佳產量的45%。
因此，爲了創造高效的農業環境，農民必須詳細瞭解天氣預報和農場內的氣候條件。通常，他們意識到了這些問題，但是隻考慮了幾個因素，或者不定期地測量它們，並沒有對數據進行反向工程。這些數據不準確，而且存在誤導。例如，環境溫度本身無法預測，在測量時仍然要考慮空氣溼度。
IFRAMIX長期以來一直致力於解決動物的熱應激問題，爲所有動物類別提供解決方案，如基於植物天然提取物的飼料添加。通過對熱應激水平的準確預測，可以及時制定推薦的耕作措施。例如，向飼料中添加特殊的離子和草藥產品，他們可以調整餵食量或增加通風。
IFRAMIX需要一套移動傳感器，通過不斷測量溫度和溼度來獲取有關該動物品種的必要信息。該設備必須是無線的，電池壽命要長，並且允許農民根據需要移動它。它還必須能夠在標準GSM網絡未覆蓋的地區進行通信（可能是在偏遠的農場）。
這就是問題所在。解決方案包括來自CHESTER和COOPER設備的溫度傳感器、溼度傳感器和CO2傳感器、Sigfox和NB-IoT（窄帶寬物聯網）網絡通信和一個連接到客戶內部系統的自定義API。
受訪者介紹
Tomáš Morava是@ HARDWARIO的首席財務官兼聯合創始人。Morava已經爲私募股權投資者者管理投資和融資超過15年，他既有純粹的金融投資經驗，也有在以行業戰略爲導向的公司工作的經歷。因此，他的背景是聚焦於創造價值的技術公司和創新項目的金融和企業併購。2017年，他決定自己創業，併成爲HARDWARIO的聯合創始人。HARDWARIO是一家初創公司，爲製造商提供名爲的BigClown物聯網工具箱，並幫助其他公司開發物聯網設備，將數字創新帶入生活。
原文鏈接：
The Why， How， and What of 3 Industry-Oriented IoT Projects: Highlights From WebExpo 2019