Electronique Mag - Le journal de l'électronique.
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Les modèles de revenus basés sur les services s’appuient sur les données générées par les dispositifs IoT intégrés pour permettre une maintenance prédictive des machines, par exemple, ou pour suggérer des améliorations de processus en fonction des modèles d’utilisation. Les fabricants du secteur industriel repoussent désormais les limites de l’IA et du ML, en tirant parti des fonctionnalités avancées pour générer un avantage concurrentiel grâce à des opérations et des processus rationalisés.
Les développeurs de modèles de revenus basés sur les services et ceux de produits en tant que service (PaaS) sont doublement confrontés au défi que représentent la rapidité de mise sur le marché et la réduction des coûts de développement. Ils ont besoin d’un accès rapide à des données structurées, et le middleware se révèle être un outil précieux. En simplifiant l’interconnexion de plateformes IoT multiples et disparates, et en assurant une couche d’abstraction, le middleware, tel que Clea de SECO, permet au développeur de se concentrer sur la création d’applications à valeur ajoutée.
Le large éventail de capteurs et de dispositifs intégrés dans tous les types d’équipements modernes permet de disposer de vastes bases de données susceptibles de fournir des informations détaillées sur le fonctionnement de l’équipement en question. Simultanément, les progrès de la puissance de traitement de la technologie IoT intégrée permettent d’héberger des algorithmes sophistiqués, y compris des applications d’IA, à la périphérie. Il est nécessaire d’éviter de prendre des décisions sur le cloud et de réduire les temps de latence lorsque des réponses en temps réel.
Les applications IoT dépendent donc de plus en plus des données, les développeurs se concentrant sur la création d’applications qui valorisent les données. Les équipementiers s’appuient de plus en plus sur des modèles basés sur l’IA pour développer des services liés aux biens d’équipement, ce qui permet de monétiser les flux de données.
Malheureusement, en raison de la rapidité de l’innovation et malgré des normes telles que SMARC® et COM Express® dans le monde hardware, les architectures IoT sont très hétérogènes, ce qui complique le défi du développeur. La quantité de connaissances nécessaires pour intégrer un large éventail de différentes plateformes (figure 1), tout en déployant des solutions basées sur l’intelligence artificielle, requiert une équipe plutôt qu’un individu, ce qui augmente à la fois les coûts et les délais de développement.
Les développeurs se tournent donc vers des outils tels que les middleware, qui introduisent une couche d’abstraction sur la "plomberie" et leur permettent de se concentrer sur la création d’applications basées sur l’IA.
Les logiciels middleware simplifient la connexion entre les applications, les services et les sources de données qui n’ont pas été conçus à l’origine pour interagir les uns avec les autres, en protégeant les développeurs des subtilités des plateformes matérielles, des systèmes d’exploitation et des protocoles réseau sous-jacents. En minimisant la duplication des efforts et en favorisant la collaboration entre les applications, le middleware optimise l’efficacité globale de l’écosystème IoT, en rationalisant le processus de développement et en libérant un temps et des ressources de développement précieux.
Clea est un exemple de plateforme logicielle puissante qui intègre l’orchestration des données à ses principaux composants middleware et prend également en charge le déploiement rapide de modèles d’IA à l’échelle.
La suite logicielle open source Clea donne au développeur un contrôle total sur le parcours des données, de la manière dont elles sont collectées à la manière dont elles sont traitées et à l’endroit où elles sont stockées. Cette pile logicielle modulaire évolue du POC aux déploiements de production complets impliquant un très grand nombre d’appareils et de messages échangés. Construit sur Kubernetes, Clea est cloud-agnostique et assure aux développeurs tous les outils nécessaires pour orchestrer les données dans le cloud et les nettoyer avant d’y ajouter de l’intelligence. Clea exonère ainsi le développeur des complexités des plateformes IoT sous-jacentes et offre des fonctionnalités de gestion des appareils, notamment des mises à jour OTA sécurisées des micrologiciels, des systèmes d’exploitation et des applications conteneurisées s’exécutant sur les appareils IoT.
La solution, qui peut exécuter les services Google Cloud prêts à l’emploi, facilite également le développement rapide de services à valeur ajoutée, y compris des applications d’IA avancées. En plus d’assurer aux développeurs tous les outils nécessaires pour créer des applications d’IA personnalisées, Clea propose également un certain nombre de structures préconstruites à travers le Clea App Framework.
La suite Clea se compose de trois éléments fondamentaux (figure 2), qui communiquent pour offrir tous les avantages d’une solution complète, modulaire et évolutive.
Portal est la partie de Clea orientée utilisateur, assurant un front-end IoT extensible facilitant la monétisation des services en intégrant un dispositif de facturation qui permet de revendre des applications edge ou cloud dans le cadre d’un modèle d’abonnement. En tant qu’interface Web, Portal permet de gérer l’accès par les utilisateurs, la visualisation des appareils et des données, l’établissement de rapports et l’attribution d’autorisations précises. L’interface utilisateur de Portal est hautement personnalisable, et son cadre d’application permet aux développeurs d’étendre le front-end avec des applications web personnalisées qui peuvent interagir avec les appareils périphériques par le biais des API Astarte (le hub de données de Clea) et Edgehog (le gestionnaire d’appareils et de flottes de Clea).
Edgehog est une plateforme IoT open-source qui simplifie la gestion des appareils et des flottes IoT tout au long de leur cycle de vie. Construite sur Astarte, Edgehog est hautement évolutive, allant des appareils individuels aux flottes à l’échelle du réseau, et prend en charge les opérations fondamentales, notamment le déploiement de campagnes de mise à jour, le contrôle de l’état des appareils et des informations de connexion, la géolocalisation et le transfert de fichiers.
Astarte est un middleware IoT complet et open source, contenant les outils et fonctionnalités pour orchestrer et modéliser les données, et gérer la communication entre les appareils et le cloud. Astarte contrôle tous les aspects des données de terrain et autorise des utilisations avancées telles que la réduction des données. Ses SDK prêts à l’emploi permettent l’intégration dans n’importe quel appareil périphérique, y compris les systèmes à base de microcontrôleurs, sans aucun effort de développement. Astarte dispose d’un ensemble complet d’API et d’intégrations, ce qui facilite la création d’applications et l’intégration avec des frameworks tiers.
Le SECO investit massivement pour faire de Google Marketplace un canal de distribution privilégié pour Astarte. Google Cloud Marketplace offre aux utilisateurs la possibilité de déployer rapidement des packages de logiciels fonctionnels opérant sur Google Cloud, ce qui permet aux clients de démarrer facilement un logiciel familier avec des services tels que Compute Engine ou Cloud Storage, sans aucune configuration manuelle requise. Ce niveau d’intégration avec un fournisseur de cloud mondial de confiance assure au client un accès en un clic à des installations logicielles gérées à part entière, telles qu’Astarte, ce qui simplifie la livraison, améliore la cohérence et l’efficacité du déploiement et réduit les coûts. L’expansion des solutions de marché des fournisseurs de cloud permet au développeur d’applications complexes de s’approvisionner en logiciels auprès d’une variété de fournisseurs tout en encourageant un environnement technologique transparent.
À la suite d’Astarte, les deux autres modules de la suite - le gestionnaire d’appareils Edgehog et le front-end Portal IoT - seront bientôt disponibles individuellement sur Google Cloud Marketplace. Cette approche stratégique, qui vise à rendre tous les composants Clea disponibles sur le marché d’ici quelques mois, permet aux développeurs de choisir de les utiliser collectivement ou individuellement, en s’alignant parfaitement sur les exigences de leurs installations IoT.
Le secteur industriel, qui a été l’un des premiers à adopter la technologie de l’IdO, est également à la pointe de l’adoption de l’IA, car les entreprises s’efforcent d’accroître leur efficacité et leur compétitivité. Dans l’usine intelligente, par exemple, les routines d’IA peuvent contrôler les données des machines pour repérer les anomalies et les signes précurseurs de défaillance, ce qui permet une maintenance prédictive et évite des temps d’arrêt planifiés coûteux pour le propriétaire de l’usine.
Les équipementiers collectent de plus en plus de données sur leurs équipements afin d’offrir des fonctionnalités de maintenance prédictive et d’autres services à valeur ajoutée, tels que l’assistance à distance, à leurs clients finaux. Par exemple, un fabricant de machines CNC a récemment travaillé avec SECO pour équiper ses outils de capteurs intelligents et de passerelles spécialement développés et connectés au Edgehog Device Manager (figure 4).
En utilisant cette infrastructure, SECO a pu mettre en œuvre une solution d’IA qui prend en charge le contrôle à distance, les mises à jour OTA et la maintenance prédictive. Cette solution a permis au client de créer un nouveau flux de revenus basé sur un contrat de maintenance annuel avec ses utilisateurs en bout de chaîne. La satisfaction et la fidélité des clients ont été améliorées, les délais de livraison des pièces détachées ont été réduits de 40 % et les coûts des pièces détachées de 10%. Le fabricant d’outils CNC a bénéficié d’autres avantages liés à la production : la qualité des pièces s’est améliorée et les déchets ont diminué de 30 %.
Grâce à la puissance de l’IA, les dispositifs IoT et les flux de données associés peuvent être traités comme des éléments exploitables, ce qui permet de créer des connaissances conduisant à des efficacités opérationnelles, à une amélioration de la productivité et, en fin de compte, à une augmentation de la valeur pour l’actionnaire. Le développement de l’IoT étant de plus en plus axé sur les données, les plateformes logicielles telles que Clea éliminent une grande partie des efforts liés à l’intégration dans les infrastructures sous-jacentes, ce qui permet au développeur de se concentrer sur la création de valeur.
