Der Internet der Dinge (IoT) hat Unternehmen unzählige Möglichkeiten eröffnet, ihre Betriebsabläufe intelligenter zu gestalten. Nahezu jedes Gerät und jede Anlage um uns herum wird mit Sensoren ausgestattet, die Daten in die Cloud übertragen. Natürlich möchten viele Unternehmen IoT-Anwendungen in ihr Geschäft integrieren, um neue Erfahrungen zu ermöglichen, Kosten zu senken und die Effizienz zu steigern.

Es gibt keinen Mangel an potenziell bahnbrechenden Ideen, aber es gibt noch nicht viele IoT-Beispiele, von denen man sich inspirieren lassen kann. Um die Möglichkeiten aufzuzeigen, auf denen Unternehmen aufbauen können MendixWir eine IoT-Anwendung erstellt.

Wie wir auf die Idee für unsere IoT-Anwendung kamen

Um einen Anwendungsfall für unsere IoT-App zu identifizieren, haben wir uns auf die Logistikbranche konzentriert, da in der Lieferkettenlogistik viele spannende Dinge passieren. Als wir auf die Idee kamen, wussten wir, dass wir einen Anwendungsfall für die Kombination von IoT und Blockchain demonstrieren wollten. Wir beschlossen, eine vernetzte Anwendung zur Lieferkettenverfolgung zu entwickeln, um Frachtsendungen im Auge zu behalten.

Eines der wichtigsten Probleme, mit denen Hersteller, Lieferanten, Spediteure und letztlich auch Kunden in der gesamten Lieferkette konfrontiert sind, besteht darin, sicherzustellen, dass die transportierten Waren sicher und bestimmungsgemäß an ihrem Bestimmungsort ankommen. Während des Transports gibt es viele Faktoren, die sich nachteilig auf die Fracht auswirken können, wie beispielsweise Lichteinwirkung, Temperaturanstiege und -abfälle, Bewegung und Feuchtigkeit, um nur einige zu nennen.

Es kann eine Herausforderung sein, sicherzustellen, dass die richtigen Bedingungen kontinuierlich eingehalten werden, während viele verschiedene Bearbeiter und Spediteure in die globale Lieferkette involviert sind. Was passiert, wenn etwas schief geht? Versicherer müssen möglicherweise die Rechnung für verlorene oder beschädigte Waren bezahlen, es können rechtliche Konsequenzen, Wiederaufbereitungskosten und möglicherweise sogar eine erforderliche Entschädigungszahlung auftreten. Blockchain kann im Falle eines Transportfehlers als lückenloser Beweis für jede Transaktion verwendet werden.

Wir begannen darüber nachzudenken, wie wir IBM Watson IoT und IBM Blockchain, um eine mobile Tracking-Lösung mit einem unveränderlichen Ereignisregister zu erstellen, die End-to-End-Audits in der gesamten Lieferkette unterstützt. Wir wollten eine Möglichkeit schaffen, jedes Glied in der Kette zu schützen, um den Zeitpunkt des Schadens genau zu bestimmen, Fracht proaktiv auf Probleme zu reagieren und den Versicherern Sicherheit zu bieten und möglicherweise sogar Prämien und Auszahlungen zu reduzieren.

Mit der IBM Watson IoT-Plattform können Ihre Apps mit Daten kommunizieren, die von verbundenen Geräten und Sensoren erfasst werden. Die Blockchain-Technologie wird in vielen Branchen immer häufiger eingesetzt, darunter in der Automobilindustrie, der Pharmaindustrie, der Logistik und der Fertigung. Mithilfe der Blockchain-Technologie können Branchen ein unveränderliches und sicheres Hauptbuch zur Aufzeichnung des Transaktionsverlaufs erstellen.

Die Kombination von IoT und Blockchain-Technologie ist zu einer unglaublich leistungsstarken Kombination geworden, die es Branchen ermöglicht, Daten zu überwachen, zu verfolgen und zu sichern.

So haben wir unsere IoT-Anwendung für ausfallsicheres Asset Management entwickelt

Der Designprozess

Beim Entwurf der IoT-Anwendung verwendete das Evangelist-Team einen kollaborativen Ansatz unter Verwendung eines Affinitätsdiagramms. Für das ungeübte Auge kann ein Affinitätsdiagramm sehr wissenschaftlich, verwirrend und sogar chaotisch aussehen. Was Sie jedoch sehen, ist eine einfache, aber wirkungsvolle Technik, die in den frühen Phasen unseres Entwurfsprozesses verwendet wurde. Durch die Verwendung des Diagramms und vieler Haftnotizen haben wir die Ideenfindung und Zusammenarbeit angeregt, um sowohl Designfunktionen als auch Anwendungsfälle für die Anwendung zu entdecken.

Aus unseren Erkenntnissen erstellten wir eine Reihe von „Dirty Mock-ups“ mit Papier und Stift, um unsere Designideen zu untersuchen und zu bewerten. Stift und Papier sind eine großartige Ressource für erste Designs, da sie Kritik zulassen und wenig Investition und Aufwand erfordern. Wir produzierten mehrere Ideen, die verglichen und bewertet wurden, wobei die besten Merkmale jeder Idee ausgewählt und in einer weiteren Designiteration kombiniert wurden. Die endgültige Version wurde mit Adobe Experience Design (XD) erstellt und als interaktiver Prototyp produziert.

Die Sensoren

Beim Erstellen der Anwendung wollten wir auf einfache Weise demonstrieren, wie man Sensordaten zum Verfolgen von Containern verwendet und diese Informationen dann in einer Blockchain sichert. Zur Demonstration der Sensoren haben wir uns für ein beliebtes Sensor-Tag namens Texas Instrument.

Der Texas Instrument Sensor Tag enthält mehrere Sensoren, darunter: Feuchtigkeit, Temperatur, Bewegung und Licht. Der Sensor Tag ist über Bluetooth mit einer App verbunden und die App sendet die Daten über MQTT an IBM IOT. Die App enthält ein benutzerfreundliches Setup für die Verbindung mit Watson IOT. Die Verwendung dieser kleinen Sensoren ermöglicht uns die Interaktion mit Benutzern am Stand. Besucher des Standes können die Sensoren bedienen und die generierten Daten beeinflussen, indem sie sie erhitzen oder Licht auf das Gerät richten.

Herstellen einer Verbindung mit Watson IoT

Durch die Verwendung der Mendix Appstore Wir konnten die Integration in das IBM Watson IOT problemlos erstellen. Wir haben das MQTT-Connector-Appstore-Modul verwendet, das Folgendes ermöglicht: Mendix Apps, die MQTT-Themen abonnieren und veröffentlichen können. In unserem Szenario wollten wir die von IBM Watson veröffentlichten MQTT-Themen abonnieren. Die Texas Instrument Tags veröffentlichen ihre Sensordaten an IBM Watson IOT und die Mendix Die App abonniert die Daten von IBM Watson IOT und ermöglicht uns, Vorgänge auf Grundlage der Daten der Sensoren durchzuführen.

Wir haben uns entschieden, die folgenden Daten der Sensoren zu verwenden: Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Licht und Bewegung. Mendix Anwendung richten wir das Abonnement der Gerätethemen mithilfe des MQTT-Moduls ein. Mit dem Modul können Sie MQTT-Themen abonnieren und jedes Mal, wenn eine Nachricht von den Geräten empfangen wird, einen Mikrofluss ausführen. Der Mikrofluss, der ausgeführt wird, wenn eine Nachricht empfangen wird, enthält Themeninformationen und die Nachrichtennutzlast im JSON-Format. Um die Daten zu importieren, richten wir eine Zuordnung zwischen den JSON-Daten und den Mendix Domänenmodell.

Nachdem wir das IoT-Framework richtig eingerichtet hatten, begannen wir mit dem Aufbau der Dashboards. Mit einigen Widgets aus dem Mendix Appstore, wie das Google Maps-Widget und das ChartJs-Widget, konnten wir schnell ein ansprechendes Dashboard erstellen. Das Dashboard zeigt den Standort des Containers sowie Licht, Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Bewegung an. So erhält der Endbenutzer eine benutzerfreundliche Übersicht.

Blockchain verwenden

Um die Blockchain-Technologie in Aktion zu demonstrieren, haben wir beschlossen, nur abnormale Ereignisse in der Blockchain aufzuzeichnen. Wir haben in der Anwendung einige Grenzwerte für jeden der Sensoren festgelegt, sodass wir jedes Mal, wenn wir einen Messwert über dem festgelegten Grenzwert erhalten, Folgendes tun: eine Push-Benachrichtigung an den Techniker senden, eine Inspektion für den Techniker erstellen und einen Block zur Blockchain hinzufügen, der das Ereignis aufzeichnet.

Die IBM Blockchain-Technologie verfügt über eine REST-API-Schnittstelle zum Hinzufügen von Blöcken zur Blockchain und zum Abrufen von Blöcken aus einer Kette. Mithilfe der Mendix Die native REST-Integration erleichtert uns den Aufbau einer Integration in die IBM Blockchain. Durch die Verwendung der Chaincode-Operation zusammen mit der Invoke-Methode können wir jedes Mal, wenn die Sensoren einen Alarm auslösen, einen Block zur Kette hinzufügen. Zur Erstellung der Integration haben wir erneut den JSON-Mapper und die REST-Funktionalität verwendet.

Blockchain ist eine fantastische Möglichkeit, alle aufgetretenen Ereignisse in einem Register zu dokumentieren, aber für einen nicht-technischen Benutzer ist es nicht einfach zu erklären und noch schwieriger, es visuell darzustellen. Wir haben entschieden, dass die beste Möglichkeit, die Kette zu visualisieren, die Erstellung einer Zeitleistenübersicht ist. Mithilfe einer Zeitleiste können wir zeigen, dass eine Blockchain eine Reihe von Ereignissen in zeitlicher Reihenfolge ist und jeder Block zukünftige Blöcke beeinflusst. Um die Daten für die Zeitleiste abzurufen, haben wir eine weitere Operation aus der Blockchain-API verwendet, die aufgerufen wird Kette/Blöcke. Mit der Kettenoperation können wir die Länge der Kette anzeigen und einzelne Blöcke in der Kette anzeigen. Unten sehen Sie die endgültige Produktzeitleiste, die wir erstellt haben:

und Inspektionen:

Wir wollten den Benutzern zeigen, Mendix' fantastische mobile Funktionen. Also haben wir uns entschieden, eine mobile App zu entwickeln, mit der Mitarbeiter auf dem Frachtschiff Warnungen, Sensorwerte, Benachrichtigungen und zugewiesene Inspektionen anzeigen können. Jedes Mal, wenn in der Anwendung eine Warnung ausgelöst wird, wollten wir eine Möglichkeit schaffen, Benutzern die Möglichkeit zu geben, eine Inspektion der Container durchzuführen. Der Inspektionsteil der App ermöglicht es Benutzern, Fotos hochzuladen, die Koordinaten ihres Standorts abzurufen, ein Datum für die Inspektion, das Gesamtgewicht und die aktuelle Qualität hinzuzufügen. Alles unter Verwendung nativer Gerätefunktionen. Nachdem ein Benutzer eine Inspektion durchgeführt hat, wird eine PDF-Version der Inspektion generiert und im System gespeichert. Einige Bilder der Anwendung finden Sie unten:

Das Endprodukt

Die endgültige Lösung kombiniert eine mobile App zur Verwaltung von Warnmeldungen mit einem Dashboard zum Verfolgen und Aufspüren von IoT-Ereignissen. Alle Daten werden mithilfe der IBM Blockchain geprüft, um ein unveränderliches Ereignisregister für die gesamte Lieferkette bereitzustellen. Die App schützt jedes Mitglied der Kette, vom Hersteller über den Kunden bis hin zum Versicherer. Wir haben die App in 10 Tagen mithilfe von sofort einsatzbereiten Konnektoren zu IBM Watson erstellt, ohne eine einzige Codezeile schreiben zu müssen.