Aktuální vydání

celé číslo

07

2020

Řízení distribučních soustav a chytrá města

Měření a monitorování prostředí v budovách a venkovním prostředí

celé číslo

Zvykejme si: IoT se mění na AIoT

V únoru 2020 se v Berlíně konala jedna z největších konferencí věnovaná problematice internetu věcí. Bosch Connected World – propojený svět již léta patří k největším světovým akcím s touto tematikou. Není v lidských silách ve dvou dnech obsáhnout čtrnáct plenárních přednášek, 150 prezentací na pěti tribunách a navštívit stánky více než 80 partnerů. Akce se účastnilo přes 3 500 posluchačů. 

Technická stránka internetu věcí se systematicky řeší a překonávají se překážky, které s jeho vývojem souvisejí. Mnohem více prostoru než dříve je věnováno i sociálním, ekonomickým a ekologickým změnám, klade se výrazný důraz na energetiku, uhlíkovou stopu a technologie vedoucí k jejímu omezování, včetně využití vodíku k akumulaci energie. Oblíbené téma spojené s autonomními automobily se uvádí do souvislosti s jinými dopravními prostředky, ale především se stává nedílnou součástí tematiky chytrých měst a chytré dopravy.

Konferenci BCW pravidelně doprovází Hackathon. Toho letošního se zúčastnilo přes 700 mladých odborníků z celého světa od Jižní Ameriky po Rusko, Bangladéš nebo Kamerun. Šlo o největší akci tohoto typu v Evropě. K řešení bylo čtrnáct témat, z čehož se čtyři věnovala průmyslu.

Hlavní přednáškové bloky patřily následujícím oborům: propojené budovy, umělá inteligence, inovace, výroba, obchod, úspěšné zvládnutí změn, logistika, stavebnictví, mobilita, digitální dvojčata, zemědělství, 5G a sociální dopady.

 

Řešení pro mobilitu dneška a zítřka

Elektrifikace, automatizace a propojování kladou stále vyšší požadavky na elektroniku ve vozidlech. Klíčem k automobilům budoucnosti jsou nové výpočetně výkonné řídicí jednotky. U počítačů pro dopravní prostředky (vehicle computer) se zvýší do začátku následující dekády výpočetní výkon ve vozidlech tisícinásobně. Společnost Bosch již implementovala počítače tohoto typu pro řízení autonomní jízdy nebo pohonného ústrojí a pro integraci informačních systémů a asisten­čních funkcí řidiče.

Díky komunikaci akumulátorů s cloudovými aplikacemi bude možné prodloužit životnost a trvanlivost baterií v elektrických automobilech. Inteligentní softwarové funkce analyzují stav baterie na základě dat v reál­ném čase z vozidla a jeho okolí. Pro baterii jsou identifikovány stresové faktory, např. vysokorychlostní nabíjení. Opatření proti stárnutí článků jsou odvozena ze získaných informací, jako jsou optimalizované, a tedy šetrnější procesy nabíjení. Integrovaná aplikace pro nabíjení a navigaci Convenience Charging umožňuje přesnou předpověď ujeté vzdálenosti, plánování trasy podél nabíjecích stanic a snadné nabíjení či placení.

E-mobilita pro dálkovou dopravu počítá se systémy vodíkových palivových článků. Mobilní palivový článek dovoluje dlouhé dojezdy s krátkou dobou tankování. Při použití obnovitelně vyráběného vodíku je provoz vozidel zcela bez emisí. Společnost Bosch hodlá společně se švédskou společností Powercell industrializovat vyvíjenou sestavu palivových článků. Kromě sestavy, která přeměňuje vodík a kyslík na elektrickou energii, vyvíjí Bosch všechny důležité komponenty systému palivových článků, které jsou připravené pro sériovou výrobu.

 

Pomoc v nouzi

Každý, kdo má nehodu, potřebuje rychlou pomoc – ať už se mu stala doma, při sportu, na kole, v autě, nebo na motocyklu. V těchto nouzových situacích nabízí Bosch aplikaci Help Connect. V případě nouze jsou záchranářům z chytrého telefonu zaslány důležité informace pro záchranu života. Předpokladem je automatická detekce nehody, např. prostřednictvím senzorů v chytrém telefonu nebo asistenčních systémů vozidel. Například senzory zrychlení pro řízení stability motocyklu MSC byly rozšířeny o inteligentní algoritmus identifikace kolize. Jestliže senzory detekují nehodu, ohlásí kolizi aplikaci. Ta okamžitě spustí záchranné volání. Po registraci lze záchrannou aplikaci Bosch Help Connect aktivovat kdykoliv a kdekoliv – automaticky prostřednictvím propojených zařízení nebo stisknutím tlačítka.

 

Řešení pro továrnu přítomnosti a budoucnosti

Systém průmyslových aplikací Nexeed pro průmysl 4.0 poskytuje všechna provozní data z výroby a logistiky ve standardizované podobě a také odhaluje potenciál optimalizace. Tento systém již pomohl jednotlivým závodům dosáhnout zvýšení produktivity o až 25 %. Pomocí aplikace Nexeed Track a Trace je možné optimalizovat logistiku: náklad a jeho nosiče jsou monitorovány a sledovány senzory a branami, které pravidelně odesílají informace o poloze a stavu nákladu do cloudu. Specialisté na logistiku a plánovači vždy vědí, kde se nacházejí např. jejich palety a výrobní materiál a zda dorazí včas na místo určení.

Mít při poruše stroje k dispozici správný náhradní díl šetří čas i peníze. Zde přichází ke slovu vizuální rozpoznávání objektů: fotografie vadného dílu pořízená prostřednictvím chytrého telefonu je odeslána do aplikace od firmy Bosch, která identifikuje náhradní díl. Základem je neuronová síť, která je natrénována pomocí velkého počtu obrazových dat. Systém zahrnuje všechny kroky od jednoduchého získávání snímků náhradních dílů přes algoritmus pro trénink s obrazovými daty až po identifikační aplikaci.

Inteligentní průmyslové roboty budou v továrně budoucnosti nezbytnou součástí výroby. Ve výzkumném projektu AMIRA se používají metody strojového učení a umělé inteligence. Cílem je naučit roboty náročné výrobní úkoly, které vyžadují citlivost a mnoho dovedností.

 

Systémy pro budovy a infrastrukturu

Vysoce účinným a čistým zdrojem energie jsou stacionární palivové články. Palivový článek na bázi tuhých oxidů (SOFC, Solid Oxide Fuel Cell) hraje důležitou roli v zabezpečení dodávek a flexibility energetických systémů. Palivové články SOFC mohou být mj. součástí malých decentralizovaných elektráren ve městech, továrnách, datových centrech a při provozu nabíjecích stanic pro elektromobily. Bosch nedávno investoval 90 milionů eur do firmy Ceres Power, která je expertem v oblasti palivových článků, a zvýšil tím svůj podíl v této firmě na přibližně 18 %.

Jak lze optimálně využít místnosti v kancelářské budově? Kdy musí být část budovy klimatizována? Jsou všechna připojená svítidla funkční? Odpověď na tyto otázky poskytuje služba Connected Building Services, založená na senzorech a cloudu. Získávanými údaji jsou např. kvalita ovzduší či přítomnost osob v budově. Tyto údaje podporují efektivní správu budov. Vnitřní klima a osvětlení lze efektivně a podle potřeby upravit a přitom snížit spotřebu energie. Na základě údajů o stavu výtahů v reálném čase lze lépe plánovat jejich údržbu. Je tak možné eliminovat neplánované výpadky.

Home Connect, otevřená platforma IoT od firmy Bosch pro domácí spotřebiče, se rozšiřuje z kuchyně do celého domu. Od poloviny roku 2020 bude nová aplikace Home Connect Plus schopná pokrýt i další oblasti inteligentního domu, jako je ovládání osvětlení a rolet, topení, zábavních zařízení nebo zahradní techniky, bez ohledu na jejich výrobce. Díky tomu bude život doma ještě pohodlnější a provoz zařízení efektivnější.

 

Řešení pro zemědělské stroje, pole a statky

Nevonex je nezávislý uzavřený systém firmy Bosch, který přináší digitální služby do oblasti zemědělských strojů a umožňuje hladké propojení strojů a systémů řídících procesy zemědělské výroby. Dodavatelé zemědělské techniky nebo provozních prostředků mohou s využitím tohoto systému nabízet různé služby. Ty lze realizovat přímo na dosavadních i nových zemědělských strojích s nainstalovanou řídicí jednotkou Nevonex. Propojení senzorů na zemědělském stroji, nainstalovaných výrobcem nebo dodatečně, vytváří další potenciál zvyšování efektivity. Například lze optimalizovat výtěžnost osiva, hnojiv nebo prostředků na ochranu rostlin či automatizovat pracovní procesy.

Propojené senzorové systémy pomáhají zemědělcům sledovat vnější vlivy a reagovat včas. Pomocí aplikace Deepfield Con­nect Field Monitoring dostávají uživatelé údaje o počasí a růstu rostlin, a to přímo na jejich chytré telefony. Zavlažovací systém Smart Irrigation pomáhá optimálně využívat vodu při pěstování oliv. Senzory mohou také měřit teplotu mléka v tanku. To umožňuje producentům mléka, mlékárnám nebo řidičům cisteren zasáhnout dříve, než mléko zkysne. S Greenhouse Guardian mohou být všechna onemocnění rostlin identifikována v rané fázi. Ve skleníku jsou shromažďována data např. o vlhkosti vzduchu nebo obsahu oxidu uhličitého, která jsou dále zpracována v Bosch IoT Cloudu s pomocí umělé inteligence a využita k analýzám rizika infekce.

 

Umělá inteligence pomáhá zpracovávat velké objemy dat

Všudypřítomná byla myšlenka, že množství dat vyprodukované internetem věcí je možné zvládnout pouze s využitím umělé inteligence. Odtud vývoj od IoT k AIoT – umělé inteligenci věcí. Byly zde prezentovány také zásady, kterými by se měla společnost Bosch řídit při využití umělé inteligence ve svých produktech a při řízení procesů:

  • Každý produkt umělé inteligence od firmy Bosch by měl odpovídat jejímu mottu „stvořeno pro život“, které spojuje snahu o inovace se společenskou odpovědností.
  • Umělá inteligence by neměla rozhodovat o lidech bez lidského dohledu, ale měla by sloužit jako nástroj pro lidi.
  • Produkty umělé inteligence musí být bezpečné, robustní a sledovatelné.
  • Důvěra je jednou ze základních hodnot společnosti. Cílem je vývoj důvěryhodných produktů umělé inteligence.
  • Při vývoji produktů umělé inteligence je třeba dodržovat právní požadavky a orien­tovat se na etické zásady.

Pořadatelem konference Bosch Connected World je společnost Bosch, která vynakládá obrovské prostředky na vývoj produktů, aplikací a služeb spojených s internetem věcí. Hrdě se hlásí k cíli, že od roku 2020 bude energeticky neutrální. A cílů má celou řadu. Výsledky svých aktivit a aktivit mnoha partnerů z oblasti internetu věcí představí zase za rok, a to ve dnech 24. až 25. února 2021 v Berlíně. Více na www. bosch-connected-world.com/exhibition.

 

Radim Adam

Obr. 1. Hlavní sál konference BCW 2020 v Berlíně (foto: Bosch.IO)

Obr. 2. Předsálí zaplněné návštěvníky (foto: Bosch.IO)

Obr. 3. Diskuse v posterové sekci (foto: Radim Adam)