RaaS-Lösung zur Fernsteuerung von Industrierobotern

Innowise hat das Backend und Frontend des Projekts entwickelt und optimiert und die Roboter mit der Cloud verbunden.

Herausforderung

Dieses B2B-Projekt zielt auf die Bereitstellung von Robotern für Unternehmen ab, die ihre Prozesse automatisieren wollen.

Innowise stand vor der Herausforderung, eine praktische cloudbasierte Lösung zu entwickeln, die die Aufgaben der Roboterwartung und des rechtzeitigen Reparaturservice bewältigt sowie Daten zur Roboterleistung erhebt. Darüber hinaus war es wichtig, die tatsächlichen Betriebsstunden des Roboters für automatisch erstellte Rechnungen zu erfassen.

Lösung

Innowise hat eine SaaS-Lösung für die effektive Verwaltung und nahtlose Integration von Robotern entwickelt. Außerdem haben wir eine einfach zu bedienende mobile App entwickelt, um die Verwaltung zu erleichtern.
Innowise hat sich für das Projekt für eine Cloud-Microservices-Architektur entschieden, weil sich damit Anwendungen leichter skalieren und schneller entwickeln lassen. Diese Architektur interagiert eng mit AWS - der weltweit umfassendsten und am weitesten verbreiteten Cloud-Plattform.

Verbundene AWS-Dienste

Die komplexe und vielschichtige Struktur der Lösung integriert eine Vielzahl von AWS-Diensten, wie z. B.:

Elastic Beanstalk unterstützt bei der Bereitstellung und Verwaltung von Webanwendungen mit Kapazitätsbereitstellung, Überwachung des Anwendungsstatus und vielem mehr;
DynamoBD unterstützt Datenstrukturen und Cloud-Dienste mit Schlüsselwerten. Die Vorteile manifestieren sich in automatischer Skalierung, In-Memory-Caching, Backup- und Restore-Funktionen;
Amazon Managed Grafana ermöglicht es, Metriken, Protokolle und Traces, die vom Roboter stammen, abzufragen, zu visualisieren und zu melden;
IOT SIteWise ist ein verwalteter Dienst, der Roboterdaten lokal sammelt, verarbeitet und überwacht - auch ohne Internetverbindung;
IAM kontrolliert sicher den Zugriff auf AWS-Ressourcen und verwaltet Berechtigungen;
SNS wird verwendet, um SMS-Benachrichtigungen an Kunden und Entwickler über kritische Zustände von Robotern zu senden;
SQS für Celery ist eine asynchrone Aufgabenwarteschlange, die auf verteilter Nachrichtenübermittlung basiert;
KMS wird zum Speichern und automatischen Auffrischen von Schlüsseln eingesetzt;
RDS (PostgreSQL), S3, Lambda sind implementiert, um den Verbindungsstatus des Roboters an das Backend zu senden;
SES ist ein Cloud-E-Mail-Dienst für den Massenversand von E-Mails;
KVS wird für sicheres Live-Streaming verwendet.

Zusätzlich zu den oben genannten Diensten verdient der Django-Dienst besondere Aufmerksamkeit, da er Daten von Robotern sammeln, tägliche und monatliche Rechnungen erstellen und Verträge mit Kunden aufsetzen kann, in denen nur die Leerlaufzeit angegeben ist.

Intelligente Überprüfung des aktuellen Roboterstatus

Um den aktuellen Status des Roboters zu verstehen, haben wir ein System eingerichtet, das den aktuellen Datensatz des Roboters mit einigen früheren Daten vergleicht. Wenn eine Anomalie festgestellt wird, erhält es einen Status - "SEVERE" oder "WARNING" - und sendet eine Push-Benachrichtigung an den entsprechenden Kommunikationskanal.

Außerdem ermöglicht der Drittanbieterdienst IXON die Überwachung der Leistung von Robotern in Echtzeit. Da die Roboter in StrideLinx registriert sind, ist es möglich, die Konfiguration des Routers aus der Ferne zu ändern, herauszufinden, welche Geräte mit ihm verbunden sind, usw.

GitHub-Aktionen für CI/CD

Der Code wird in Elastic Container Registry übertragen, woraufhin die Änderungen durch Continuous Delivery im Dev- und Main-Zweig in den entsprechenden Umgebungen in Elastic Beanstalk bereitgestellt werden.

In Elastic Beanstalk haben wir automatische Zustandsprüfungen der Umgebungen eingerichtet, die Warnungen an Slack senden, wenn Probleme auftreten.

Datadog zur Speicherung von Protokollen

Datadog führt End-to-End-Traces, Metriken und Protokolle zusammen, um Roboter und AWS-Services vollständig beobachtbar zu machen. Innowise geholfen auf AWS SiteWise zu wechseln, um Roboterdaten zu speichern, da dies das Problem des Verlusts der Internetverbindung löst. Diese Lösung verhindert, dass Roboterdaten verloren gehen und sendet sie an den AWS-Server, auch wenn keine Internetverbindung besteht oder das Back-End nicht verfügbar ist.

Mobile Anwendung

Unser Team hat eine mobile App entwickelt, mit der Kunden aktuelle Informationen über den Status des von ihnen gemieteten Roboters abrufen können. Die Anwendung enthält auch praktische Diagramme, die die Leerlauf- und Arbeitszeiten der Roboter anzeigen.

Dank des integrierten WebRTC auf Basis von AWS KVS kann sich der Kunde auch mit der Kamera des Roboters verbinden und sehen, was der Roboter gerade tut.

Technologien & Tools

Embedded

SRS, Robosteuerung, LoRaWAN, MicroPython, OPC UA, Raspberry PI, ESP 32

Frontend

TypeScript, React NativeRedux, react-navigation

Back-End

Python, Django, Celery, Celery beat

Cloud

Elastic Beanstalk, DynamoDB, AWS Grafana, IOT SIteWise, IOT core, IAM, SNS, SQS, KMS, RDS(PostgreSQL), S3, Lambda, SES, KVS

VCS

Git, GitHub

DevOps

GitHub Actions, DataDog, Nginx, Docker, Docker Compose

Prozess

Nachdem wir die Anforderungen des Kunden gesammelt und dokumentiert hatten, begann Innowise mit der Entwicklung. Wir verwendeten den Scrum-Ansatz mit einwöchigen Sprints und dreimal pro Woche stattfindenden Meetings, um wichtige Themen zu besprechen. Slack und Jira wurden verwendet, um Aufgaben zu verwalten und Projekte innerhalb des Teams zu besprechen. Jede Woche meldete sich der Projektleiter per Skype beim Kunden, um ihn über den aktuellen Stand des Entwicklungsprozesses zu informieren.

Team erforderlich

Projektmanager

Backend-
Entwickler

Front-End-
Entwickler

Roboter-Spezialisten

Erwartete Ergebnisse

Infolgedessen entwickelte Innowise eine Lösung, die die Nachfrage nach Mietrobotern erhöhte.

Da wir "Robot as a Service" im Cloud Computing implementiert haben, kann der Kunde den Status des Roboters in Echtzeit überwachen und zeitnah technische Unterstützung leisten. Durch die Anbindung von AWS IoT SiteWise werden alle Roboterdaten gespeichert und in den Rechnungen korrekt wiedergegeben.

Fallstudien

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Nach genauer Prüfung Ihrer Anforderungen, Bedürfnisse und Erwartungen wird unser Team einen Projektvorschlag mit Angaben zu Arbeitsumfang, Teamgröße, Zeitaufwand und Kosten erstellen.

Wir vereinbaren einen Termin, um das Angebot gemeinsam zu besprechen und alle Details festzulegen.

Abschließend unterzeichnen wir den Vertrag und starten umgehend mit der Umsetzung Ihres Projekts.