Fachartikel: Praktische Einführung in das Thema Machine Learning (ML)

Der Artikel gibt eine praktische Einführung in das Thema Machine Learning (ML) und zeigt auf, wie mit der WEKA-Bibliothek in Java aus dem häufig verwendeten Beispieldatensatz „Iris“ ein Entscheidungsbaum zur Klassifizierung eines Datensatzes bezüglich seiner Zugehörigkeit zur Iris-Klasse realisiert werden kann. Wir verwenden im Beispiel einen Entscheidungsbaum mit dem J48-Algorithmus, da Entscheidungsbäume sehr anschaulich sind und Entscheidungskriterien sichtbar machen. Der J48-Algorithmus bringt zudem eine effiziente Implementierung des Algorithmus C 4.5 mit, die häufig bereits sehr gute Klassifizierungen ermöglicht.

Artikel: Praktischer Einstieg in ML mit WEKA: Erstellung eines Entscheidungsbaums

Eclipse IoT: Open Source Software für das Internet der Dinge und Industrie 4.0 Lösungen

Industrie 4.0 beschreibt die Vernetzung und intelligente Integration von Maschinen, Produkten und Betriebsmitteln mit IT-Systemen sowie Daten mit industriellen Prozessen auf Basis des Internets der Dinge. Die Anzahl vernetzter Geräte nimmt rasant zu. Für die Verwaltung und Integration wurden in der letzten Zeit zahlreiche konkurrierende und teils proprietäre IoT-Plattformen von verschiedenen Anbietern angeboten. Es gibt zwar bereits einige Standards, die auch heute schon häufig genutzt werden, wie u. A. Constrained Application Protocol (CoAP) – ein Web-Transfer-Protocol für die M2M-Kommunikation, MQTT – ein leichtgewichtiges Nachrichtenprotokoll oder OPC-UA – um Maschinendaten zu transportieren und semantisch zu beschreiben. Ebenso bemühen sich einige Initiativen und Konsortien für eine weitere und durchgängige Standardisierung. Jedoch hat sich noch kein durchgängiger Standard etabliert und die Bemühungen laufen parallel zu einander.

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Eye-Tracking as a Service

Um eine Anwendung möglichst optimal zu gestalten, ist es wichtig, Nutzer bei dem Umgang mit dieser Anwendung zu beobachten. Das gestaltet sich jedoch als schwierig, da ein Nutzer bei der Interaktion mit einer Anwendung viele Denk- und Handlungsschritte gleichzeitig ausführt. Ein automatisiertes Aufnehmen des Nutzers hilft dabei, den Integrationsprozess zu verstehen: Durch Eye-Tracking können seine Maus- und Blickbewegungen dokumentiert werden. Es sind Fixationen und Scanpaths der Nutzerblicke, die bei Softwareanwendungen als auch bei anderen Oberflächen und Umgebungen eine schnellere Benutzbarkeitsbewertung dieser ermöglichen. Dadurch ist die gezielte Steigerung der Benutzerfreundlichkeit von Anwendungen und die Optimierung der Arbeitsplatzgestaltung im Industriebereich über Blickbewegungsanalysen effizienter umsetzbar.

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Geräteübergreifende User Experience bei Industrie 4.0

Wir begleiten den Service-Techniker Björn S. auf dem Weg zu einem Industriekunden mit einer defekten Produktionsanlage. Die Kontaktdaten wie Ansprechpartner und Anschrift erhält er telefonisch von seiner Zentrale. Händisch gibt er die Adresse in sein Navigationsgerät ein und fährt zum Kunden.

Vor Ort angekommen verkabelt er sein Smartphone mit der Sensor-Einheit der defekten Maschine und liest die benötigten Messwerte aus. Den Fehler kann er nicht direkt beheben und beginnt, auf dem kleinen Bildschirm des Telefons einen Fehlerbericht zu verfassen. Der Bericht wird umfangreicher und so will Björn S. auf das Laptop mit der großen Tastatur wechseln. Weil er den Auftrag nicht in unvollständigem Zustand absenden möchte, versendet er den angefangenen Text per E-Mail an sich selbst. Am Laptop übertragt er den Text aus der E-Mail in das Meldungsprogramm und schreibt den Bericht fertig. Er bemerkt: „Ein Foto von dem Schaden wäre für die Zentrale hilfreich“. Björn S. greift sein Smartphone und nimmt ein Foto auf. Wie sendet er dieses in den fast fertigen Bericht am Laptop? Per Bluetooth, als E-Mail-Anlage, per Online-Speicher? Björn S. kennt viele Alternativen, entscheidet sich aber erneut für eine E-Mail an sich selbst. Am Laptop fügt er das Foto ein und sendet den Auftrag ab. Diese Schadensmeldung ist behoben. Mal sehen, welchen Auftrag die Zentrale jetzt für ihn bereitstellt. Er tippt die Adresse für sein nächstes Ziel in das Navigationsgerät …

Service-Techniker Björn S. benutzt die verschiedenen Endgeräte so, wie sie seine Arbeit aktuell unterstützen. Er merkt, dass er beim Wechsel irgendwie ausgebremst wird. So kann er nur bedingt effizient arbeiten, aber kennt für fast alles einen Workaround.

Doch könnte er auch nahtloser und intuitiver arbeiten?

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Maschinensteuerung mit OPC und JBoss Middleware im Browser

Industrie 4.0 wird häufig als die vierte industrielle Revolution bezeichnet. Die Revolution, die sich dahinter verbirgt, bezieht sich auf die Kommunikation von verteilten (industriellen) Systemen. Daher umfasst ein großer Teil von Industrie 4.0 die verteilte Steuerung und Überwachung von Maschinen. In der Regel werden Industrieanlagen heutzutage von einer oder mehreren speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) kontrolliert. In diesem Artikel zeigen wir, wie man mittels JBOSS EAP Middleware (Java EE) aus einem Webbrowser heraus eine Maschine mit SPS-Controller steuern kann [EAP]. Die SPS wird dabei über das herstellerunabhängige OPC-Protokoll gesteuert [OPC]. Hierzu läuft ein OPC-Server auf einem Rechner, der via Netzwerk mit der Maschine verbunden ist. OPC-Server kommunizieren SPS-spezifisch mit der Maschine und bilden die OPC-Schnittstelle nach außen ab. Um die Brücke in die Java-Welt zu schaffen, wird die Open-Source-Bibliothek Utgard aus dem OpenSCADA-Projekt verwendet, die eine Kommunikation mittels OPC-Schnittstelle ermöglicht.

Vollständiger Artikel: http://www.sigs.de/public/ots/2016/JS_OTS_IoT_2016.pdf/Kropp_Puth_Moeller_JS_OTS_IoT_16.pdf

 

MQTT als Brücke – Ein Technologie-Stack für IoT-Anwendungen

Alle IoT-Anwendungen haben ähnliche Herausforderungen auf dem Weg vom eigentlichen Sensor über Gateways bis hin zur Aggregation, Nutzung und gegebenenfalls Weiterleitung von Sensordaten zu bewältigen. Dieser Artikel stellt eine Architektur und insbesondere einen konkreten Technologie-Stack anhand einer Beispielanwendung vor. Als ein Standardprotokoll für das Internet of Things (IoT) hat sich MQTT etabliert. Daher wird hier das IoT mit standardisierter Middleware über MQTT integriert. Es wird ein kombinierter Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensor mit dem Bosch XDK und einer MICA-Box der Firma Harting eingesetzt. Ein maschinennaher MQTT-Broker und die JBoss-Middleware bringen diese zwei Welten zusammen.

Vollständiger Artikel: http://www.sigs-datacom.de/uploads/tx_dmjournals/kropp_JS_04_16_M7OU.pdf

Internet der Dinge vom Sensor bis zur Cloud

Einladung zur Veranstaltung I4.0, IoT und Cloud Szenarien aus der Praxis

29.11.2016 in Berlin und am 1.12.106 in Hamburg

Die Begriffe Industrie 4.0 und Internet der Dinge beschreiben die Digitalisierung unserer aktuellen und zukünftigen Welt.

Die Vernetzung und intelligente Integration von Maschinen, Produkten und Betriebsmitteln mit IT-Systemen und Daten mit industriellen Prozessen ermöglichen Herstellern und Anwendern neue Formen der Fertigungsprozesse und neuartige produktbezogene Dienstleistungen.

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