Als Engineering-Partner für führende Industrie-Start-ups und Software-Produktorganisationen kann Virtusa eine einzigartige Perspektive auf das bieten, was hinter vielen der disruptivsten Technologieplattformen von heute steckt. Die Virtusa Garage Series konzentriert sich darauf, sowohl die Technologie als auch die breiteren Geschäftsmodelle hinter diesen innovativen Unternehmen näher zu erläutern.
Es scheint, als würde heutzutage alles unglaublich „intelligent“ werden: Intelligente Städte, intelligente Energie, intelligente Fabriken, intelligente Häuser, intelligente Autos, intelligente Medizin. Sogar unsere Kinder erinnern uns ständig daran, wie viel klüger sie sind als vergangene Generationen. Es führt einfach kein Weg daran vorbei. Die Gesellschaft entwickelt sich zu einem viel intelligenteren Ort und wir alle nähern uns etwas einem Jetson-ähnlichen Lebensstil. Für mich war klar, dass wir an einem echten Scheideweg angelangt waren, als die Nähmaschine unserer Familie mit dem Internet verbunden wurde.
Natürlich gibt es eine Menge Technologie, die diesen Wandel vorantreibt, aber die eine Technologie, die dem dramatischsten „futuristischen“ Wandel zugrunde liegt, ist das Internet der Dinge (IoT). Es mag schwer zu widerlegen sein, dass das Internet der Dinge bei weitem der coolste aller Namen ist, die einer unserer Technologiebewegungen gegeben wurden. Vor einigen Jahren herrschte ebenso ein Hype um das IoT wie heutzutage bei der Blockchain. Alle sprachen davon, dass das IoT das nächste Technologiephänomen sein würde, das die Art und Weise, wie wir unser Leben und unsere Unternehmen führen, wirklich verändern würde. Eine unendliche Anzahl von Sensoren würde Daten über alles sammeln, was wir tun, und dazu beitragen, die Welt zu automatisieren. Mehr als die Hälfte der weltweiten Daten wird bald von Edge-Geräten stammen. Dann beruhigte sich der IoT-Hype. Hat er das tatsächlich?
Es haben sich zwei Marktsegmente gebildet: der Verbrauchermarkt und der Industriemarkt. Der letztgenannte und viel größere Industriemarkt formiert sich zu einem eigenen Untersegment des IoT, dem Industrial Internet of Things (IIoT).
Auf dem Verbrauchermarkt sehen wir IoT-Geräte in unserem Alltag. Smartwatches, Smart-Home-Geräte, intelligente Autos und intelligente Medizin sind nur einige Beispiele. Die Einnahme von Tabletten mit eingebetteten Chips zur Diagnose von Krankheiten weckt Erinnerungen an den frühen Science-Fiction-Film Fantastic Voyage. Alexa oder Siri zu bitten, die Temperatur in unserem Haus anzupassen, ein Garagentor zu schließen/öffnen, das Licht (ohne Klatschen) aus- und einzuschalten, den Boden zu saugen und sogar Lebensmittel zu bestellen, wenn der Kühlschrank leer ist, scheint erstaunlich. Und vergessen wir nicht, dass wir jetzt sogar die neuesten Quiltmuster auf unsere Nähmaschinen herunterladen können. Es ist schwer vorstellbar, wie wir in der Vergangenheit ohne dieses erstaunliche Zeug überlebt haben. Vor allem für die schwindenden wenigen, die sich an Wählscheiben und Antennen an unseren Fernsehern erinnern.
Zu den bemerkenswertesten Fortschritten auf der industriellen Seite gehören intelligente Städte, intelligente Energienetze, intelligente Fertigung und vernetzte Gesundheit. Ich will unserem Präsidenten nicht die Worte aus dem Mund nehmen, aber die globalen IIoT-Wachstumserwartungen sind einfach „riesig“. Es wird prognostiziert, dass die globalen Ausgaben des IIoT bis 2025 1 Billion US-Dollar übersteigen werden. Ja genau, eine Billion! Große Unternehmen wie GE (Predix), Siemens (Mindsphere), Hitachi (Lumada), Schneider Electronic (Wonderware), Cisco (Kinetic) und IBM (Bluemix) haben alle stark in die Entwicklung ihrer eigenen IIoT-Plattformen investiert. Alle großen Cloud-Anbieter (AWS, Google Cloud, Microsoft Azure) und große Tech-Giganten (IBM, SAP, Oracle) haben IoT-Frameworks in ihre zentralen Betriebsumgebungen eingebettet.
Es wird einfach zu viel Kapital in unser globales Technologie-Rückgrat investiert, als dass das IoT die Art und Weise, wie wir grundlegend arbeiten und unser Leben leben, nicht grundlegend verändern könnte. Es wird erwartet, dass das IIoT die Produktivität verbessert, die Sicherheit der Mitarbeiter erhöht, die Betriebskosten senkt und neue Geschäftsfelder hervorbringt. Um ein Höchstmaß an Effizienz zu erreichen, wird unsere Belegschaft divers aufgestellt, und es wird erwartet, dass Mensch und Maschinen zusammenarbeiten, um Ergebnisse zu erzielen, die weder Menschen noch Maschinen allein erzielen können. Die gute Nachricht ist, dass wir alle die Terminator-Filme gesehen haben und am Ende alles gut ausgeht. Natürlich nach ein paar Stolpersteinen in der Anfangsphase der Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine.
Vor diesem Hintergrund wurde die Modjoul-Plattform entwickelt, um Unternehmen bei der Bewältigung vieler dieser Herausforderungen mit einer heterogenen IoT-basierten Plattform zu unterstützen, die Mitarbeiterdaten von Wearables (z. B. SmartBelt) mit maschinenbezogenen Daten (z. B. Gabelstapler, LKW oder Fabrik) und anderen strukturierten oder unstrukturierten Unternehmensdaten integrieren kann. Modjoul bietet die Möglichkeit, Daten aus mehreren Quellen in einem gemeinsamen KI-gestützten Datenmodell miteinander zu korrelieren. Die Informationstechnologie (IT) und Betriebstechnologie (OT) werden in einer „offenen“ Plattform mit benutzerfreundlichen APIs kombiniert, um alles miteinander zu verzahnen. Es sind innovative Unternehmen wie Modjoul, die dazu beitragen werden, den Weg für das IoT zu ebnen, um schließlich einen beispiellosen Einfluss auf unsere Gesellschaft zu nehmen.
Werfen wir einen tieferen Blick auf das Unternehmen Modjoul und die zugrunde liegende Plattform.
Modjoul-Übersicht
Modjoul wurde 2016 von Eric Martinez und Jen Thorson gegründet und bietet eine umfassende Datenaggregations- und Analyseplattform für das Internet der Dinge (IoT), die Unternehmen dabei unterstützt, die Sicherheit ihrer Mitarbeiter proaktiv zu verwalten, die organisatorische Effizienz zu verbessern, das Betriebsrisiko zu reduzieren und vieles mehr.
Als ehemaliger Chief Claims Officer bei AIG zielte Eric logischerweise auf seine ursprüngliche Vision für den anfänglichen Vertrieb der Plattform auf dem Versicherungsträgermarkt ab. Die Versicherungsbranche hat IoT-/Telematik-basierte Geschäftsmodelle frühzeitig eingeführt, um Versicherungsrisiken besser zu managen und neue Versicherungsproduktangebote einzuführen. Nutzungsbasierte Programme (Usage-based, UBI) und Pay-as-you-drive-Programme (PAYD) sind Beispiele dafür. UBI- und PAYD-Tarife ermöglichen es einzelnen Versicherungsnehmern und gewerblichen Flottenbetreibern, ihre Fahrgewohnheiten zu verfolgen und diese Informationen mit ihrem Versicherungsanbieter zu teilen, um bessere Tarife zu erhalten.
Das ursprüngliche Geschäftsmodell von Modjoul folgte einem ähnlichen Telematik-Anwendungsfall, konzentrierte sich jedoch auf das Sammeln von Daten von Arbeitern und nicht von Maschinen. Durch die Bereitstellung von industrialisierten Wearables für Mitarbeiter könnte ein Unternehmen die Sicherheit der Mitarbeiter proaktiv verwalten und gleichzeitig die Aktivitätsdaten eines Mitarbeiters sammeln. Diese Daten könnten auch nützlich sein, um die Ursache und Gültigkeit von Invaliditätsansprüchen von Arbeitnehmern zu bestimmen. Zu gegebener Zeit werden diese Daten Versicherungsträger über die tatsächlichen Risiken in verschiedenen Branchen und an verschiedenen Arten von Arbeitsplätzen informieren.
Unfälle am Arbeitsplatz geschehen, ohne dass eine klare oder praktische Lösung dafür erstellt würde. 2016 kam es zu ca. 2,9 Millionen Arbeitsunfällen und 5.200 Todesfällen am Arbeitsplatz. Die von den Mitarbeitern geleistete Arbeit wird in der Regel nicht nachverfolgt, analysiert oder sinnvoll genutzt. Darüber hinaus ist das Erheben und Analysieren von Arbeitsmetriken eine zeitaufwendige und fehleranfällige Aufgabe. Der Modjoul SmartBelt verbessert die Sicherheit und Produktivität der Mitarbeiter mit einer mobilen App und einem intelligenten Arbeitsplatz-Wearable, das eine kognitive IoT-Plattform verwendet, um eine gut vernetzte Arbeitsumgebung zu schaffen.
Wie bei vielen Geschäftsmodellen entwickeln sie sich nach dem Launch schnell weiter. In diesem Fall hat der Versicherungsmarkt zwar immer noch ein enormes Potenzial für die nachgelagerte Akzeptanz, aber der Großteil des Kundenstamms von Modjoul besteht aus großen Unternehmenskunden aus verschiedenen Branchen, wobei Transport und Logistik, Fertigung und Landwirtschaft zu den frühen Anwendern zählen. Führende Fortune-500-Unternehmen haben die Plattform begrüßt und schnell übernommen. Viele von ihnen hatten bereits erhebliche Investitionen in das Internet der Dinge getätigt. Modjoul bietet in gewisser Weise das fehlende Bindeglied. Es ergänzt detaillierte Mitarbeiterdaten zu einer Plattform hinzu, die andere Maschinen- und Unternehmensdaten zu einem umfassenden Datensatz aggregieren kann, um durch intelligente Automatisierung ein höheres Maß an Sicherheit, Produktivität und Effizienz zu erreichen.
Übersicht SmartBelt-Lösung
Modjoul SmartBelt ist das erste Wearable des Unternehmens, das auf den Markt gebracht wurde. Stellen Sie es sich wie ein industrielles Fitbit vor, das deutlich mehr Daten erfassen kann als viele der heutigen verbraucherorientierten Geräte. Die Sensoren im SmartBelt sammeln verschiedene Datenaktivitäten des Benutzers, um seine Sicherheit während der Arbeit zu bestimmen. Durch das Erfassen von Daten wie Standort, Bewegung und Umgebung können Unternehmen einen umfassenden Überblick darüber erhalten, wie und unter welchen Bedingungen ihre Mitarbeiter tätig sind. Ausgestattet mit Sensoren und GPS liefert SmartBelt neue Daten, die Unternehmen helfen, Verhaltensweisen und Aktivitäten nachzuvollziehen, die häufig zu Verletzungen führen. Die Daten werden auf der Grundlage der Anzahl, Dauer und Geschwindigkeit der Aktivitäten des Mitarbeiters gesammelt. Der SmartBelt kann mehrere Bewegungen und Arbeitsabfolgen erfassen, einschließlich Gehen, Sitzen, Fallen, Fahren, Stolpern und mehr. Während sich die Daten aggregieren, wandelt der SmartBelt die Daten gleichzeitig in funktionierende „Verben“ um und überträgt die Informationen in die Cloud.
Sobald die Daten gesammelt, zusammengeführt und klassifiziert sind, werden die Informationen in leicht verständlichen Kennzahlen in drei anpassbaren Dashboard-Ansichten gemeldet: Organisationsadministrator, Supervisor und Mitarbeiter. Die Dashboard-Berichte sind über die Modjoul-App oder online leicht zugänglich und ermöglichen es dem Betrachter, einen Überblick und ein Ranking über die Sicherheit eines Mitarbeiters zu erhalten. Es ist auch möglich, im Dashboard bestimmte Ereignisse genauer anzuzeigen und den Standort eines Mitarbeiters über den Breadcrumb-Bericht zu verfolgen.
Die Anwendungsfälle für eine solche Technologie scheinen endlos. Legen meine Erntehelfer genügend Trinkpausen ein? Gehen meine Gabelstaplerfahrer potenziellen Gefahrenquellen aus dem Weg? Halten sich meine Fabrikarbeiter von eingeschränkten Gefahrenzonen fern? Wendet mein Lieferpersonal die richtigen Hebetechniken an, um übermäßige Rücken- und Muskelbelastungen zu vermeiden? Werden die Pakete tatsächlich an die angegebene Adresse geliefert? Gibt es eine Manndeckung bei meinen Ersthelfern?
Deep Dive in die Lösung
Jetzt kommt der interessante Teil. Was ist die Modjoul-Plattform und warum hat dieses Unternehmen das Potenzial, dort erfolgreich zu sein, wo andere Schwierigkeiten haben, in diesem Markt wirklich zu skalieren? Nun, wir wissen, dass sie einen SmartBelt haben, der in Zusammenarbeit mit einigen der besten Ingenieure der Clemson University entwickelt wurde. Aber der Gürtel ist nur ein einzigartiges Wearable innerhalb einer viel umfassenderen IoT-Plattform. Es handelt sich um eine vollständig API-gesteuerte Plattform, die enorm skalierbar und erweiterbar ist. Über APIs können Daten von jedem Wearable oder jeder Maschine gestreamt werden, einschließlich Gürteln, Westen und Schutzhelmen. Der vernetzte Arbeitsplatz kann auf Telefone, chipfähige ID-Badges, Gabelstapler, Lastwagen und Fabrikmaschinen ausgeweitet werden.
Die Backend-Architektur von Modjoul ist der Ort, an dem die Schwerstarbeit stattfindet. Daten werden sicher in Millionen von Bits empfangen und intelligent wieder zusammengesetzt. Die Back-End-Anwendungsplattform bietet ein fortschrittliches Framework für ein Unternehmen, um Daten intelligent zu überwachen und Warnungen auf der Grundlage festgelegter Schwellenwerte zu erhalten, die mithilfe von Algorithmen für maschinelles Lernen erstellt wurden. Zusätzlich zu der bereitgestellten Anwendungsplattform verfügt Modjoul über eine offene API-Architektur, sodass Unternehmen die Daten auch für erweiterte Analysen und Geräteintegrationen von Drittanbietern in ihre eigenen Umgebungen verschieben können.
Der SmartBelt enthält zahlreiche Komponenten und Sensoren, darunter Beschleunigungssensoren, Gyroskope, Drucksensoren, eine Batterie und GPS, um den menschlichen Körper in einen riesigen standortspezifischen Datengenerator zu verwandeln. TLS-verschlüsselte Sensordaten aus dem SmartBelt werden kontinuierlich und sicher vom SmartBelt in die IoT-Bridge-Cloud gestreamt. Die Bridge streamt die Nachrichten über ein IoT-Gateway in einen Kinesis-Stream, der wiederum von einer Spark-Streaming-Anwendung genutzt wird. Dadurch werden die Daten in Schlüsselwert-Paare formatiert und die Payloads mit Daten aus CouchDB angereichert.
Die angereicherten Daten werden dann im Parquet-Format in HDFS geschrieben, um die Leistung zu verbessern. Jobs in nahezu Echtzeit klassifizieren und transformieren Daten für das Laden in CouchDB. CouchDB indiziert die Dokumente automatisch und aggregiert die Daten für die Nutzung durch trainierte Modelle maschinellen Lernens, die eine intelligente Überwachung der Belegschaft ermöglichen.
Die Daten werden durch Mustererkennung und Datenmodellierung analysiert und in einfache Verben umgewandelt, z. B. Gehen, Fahren, Bücken, Klettern und Sitzen/Stehen (inaktiv). Modjoul verwendet derzeit zwei Random-Forest-Modelle innerhalb der Batch-Verarbeitung. Das erste Modell ist ein High-Level-Aktivitätsklassifikator und bietet eine Aktivitätsbezeichnung für jede Millisekunde an Daten (z. B. statische, dynamische, Oberkörper- oder Unterkörperbewegungen). Diese Klassifizierung ist als Eingabe (Merkmal) im zweiten Modell enthalten, das eine Klassifizierung auf niedrigerer Ebene für jede Sekunde der Bewegung (z. B. Gehen, Sitzen oder Drehen) bereitstellt. Darüber hinaus verwendet die Plattform viele Heuristiken, um zu anderen Klassifizierungen wie Fahren, Beschleunigen, hartes Bremsen und Kniebeugen zu gelangen, die zu einer intelligenten Ganganalyse führen. Genauer gesagt wird der SmartBelt zur Untersuchung menschlicher Bewegungen verwendet, um die Instrumentierung zur Messung von Körperbewegungen, Körpermechanik und körperlicher Aktivität an einem bestimmten Standort zu erweitern.
Alle Auftragsressourcen werden von Apache Yarn verwaltet und über einen Oozie-Workflow geplant. Bisynchrones Messaging sendet Warnmeldungen an das Edge-Gerät. Wenn ein Arbeiter während der Fahrt ermüdet oder sich vielleicht zu nahe an eine Gefahrenzone der Fabrik heranbewegt, kann der Riemen zur Warnung vibrieren. Die Verarbeitung erfolgt rund um die Uhr und Streaming-Daten werden nahezu in Echtzeit auf dem Dashboard angezeigt. Die elastischen Skalierungsfunktionen von AWS werden genutzt, um Workloads auf kostengünstigere Zeitfenster zu verteilen.
Die Plattform wurde so konzipiert, dass sie mehrere geschäftliche Anwendungsfälle unterstützt, und wird bereits erweitert, um zusätzliche tragbare Geräte zu unterstützen. Modjoul ist als API-gesteuerte Architektur konzipiert und bietet seine gekapselten Datenmodelle auch in einem abonnementbasierten Modell über den Amazon-Marktplatz an. Beispiele hierfür sind: ein Walking-Modell, ein Asset-Auslastungsmodell, ein Modell für die untere Lendenwirbelsäule, ein Modell zur lokalisierten Begrenzung (Geo-Fence), Bewegungs- und stationäre Modelle; viele weitere werden folgen.
Für Unternehmen, die ihre gesamten Abläufe durch intelligente Nutzung von IoT-Daten wirklich automatisieren möchten, rentiert sich eine detaillierte Bewertung von Modjoul sicherlich. Es ist als industrietaugliche Plattform konzipiert, die problemlos auf dem Backend einer flexiblen AWS-Cloud-Plattform bzw. einer Hybrid-Cloud-Umgebung für größere Unternehmen skaliert werden kann.
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