Cloud-Robotik ermöglicht es Entwicklern von Robotik-Hardware- und -Softwarelösungen, erschwingliche Roboter für Geschäfts- oder Haushaltsanwendungen zu produzieren.
Cloud Computing ist zum nächsten großen Ding im IT-Technologiespektrum geworden. All diese mürrisch aussehende Desktop-Software ist jetzt in der Cloud mit einem besseren Aussehen und Benutzererlebnis verfügbar.
In ähnlicher Weise haben sich auch Roboterkonstrukteure und -entwickler entschieden, einen Teil der Roboterprozesse in die Cloud zu verlagern, um in vielerlei Hinsicht Produktionskosten zu sparen.
Wenn Sie sich für Robotik, Cloud Computing und das Internet der Dinge (IoT) interessieren, müssen Sie diesen Artikel bis zum Ende lesen, um die grundlegenden Kenntnisse der Cloud-Robotik zu erlernen.
Inhaltsverzeichnis
Cloud Computing und Robotik
Der Wettlauf um eine überlegene Cloud-Computing-Technologieinfrastruktur begann mit der Finanzierung des Projekts MAC am MIT, Massachusetts, durch die National Science Foundation (NSF) und die Advanced Research Projects Agency (DARPA) des US-Verteidigungsministeriums in den USA im Jahr 1963.
Das Projekt sollte den Grundstein für eine Rasse von Computern legen, die es mehreren Personen ermöglichen würden, sie gleichzeitig zu verwenden.
Später trug die Entwicklung und Veröffentlichung des ARPANET im Jahr 1969 dazu bei, dass die gemeinsame Nutzung von Ressourcen und Daten zwischen Computern über ein Weitverkehrsnetz dazu beitrug, die technologischen Entwicklungen des modernen Cloud-Computing voranzutreiben.
Offiziell begannen moderne Cloud-Computing-Dienste mit der Einführung der Salesforce-Software in der Cloud im Jahr 1999. Seitdem hat sich diese Technologienische mit dem Aufkommen von Cloud-Lösungen wie Microsoft Azure, Google Cloud, Amazon AWS und mehr rasant weiterentwickelt.
Die Geschichte und Entwicklung der Robotik reichen bis ins Jahr 1954 zurück, Jahrzehnte vor der ersten Idee des Cloud Computing. Die Robotik begann mit dem Unimate-Roboter, der vom ersten Robotikunternehmen der Welt, Unimation, an General Motors verkauft wurde.
Unimate war ein hydraulischer, mechanischer Arm, der schwere Lasten heben und bewegen konnte, was Fabrikarbeiter nicht konnten. Seitdem hat die Robotik einen langen Weg bis zu diesem Datum zurückgelegt, und jetzt gibt es Serviceroboter, die von fortschrittlichen Robotikunternehmen wie Robotnik, KUKA Robotics, Triowin usw. hergestellt werden.
Diese Serviceroboter können voll- oder teilautomatisiert sein und verschiedene Aufgaben schneller und fehlerfreier erledigen.
Zweifelsohne hat Cloud Computing der Robotikindustrie erheblich zum Wachstum verholfen. Und heutzutage erwägen Robotik- und Cloud-Experten den Einsatz von Cloud-Robotik, um Roboter für jeden Bedarf leicht zugänglich zu machen.
Was ist Cloud-Robotik?
Cloud-Robotik ist eine leistungsstarke und erfolgreiche Verschmelzung von Cloud- und Robotik-Technologien. Hier können Roboter die Cloud-Computing-Infrastruktur nutzen, um Rechenressourcen wie Datenverarbeitung, Dateneinblicke, virtuelle Betriebssysteme, IoT, Online-Datenspeicherung und mehr zu nutzen, um ihre regulären Aufgaben auszuführen.
Mit dem Aufkommen der Cloud-Robotik müssen sich die Hardware- und Softwareentwickler für die Robotikindustrie nicht mehr auf die Onboard-Fähigkeiten des zu entwickelnden Roboters verlassen.
Die Robotikindustrie wird in der Lage sein, den Einsatz von Halbleiterchips und elektrischen und elektronischen Komponenten bei der Herstellung von Robotern für den geschäftlichen oder privaten Gebrauch zu reduzieren. Diese Roboter werden kleiner, leichter und agiler.
In der Cloud-Robotik ist die Grundidee der Verwendung von Adobe Express, Canva, Salesforce, Procreate, YouTube, Unternehmens-CRMs, ERPs usw. in der Cloud mit nur einem Webbrowser sehr ähnlich. Ebenso können Roboter auf Daten aus dem Internet, Intranet und IoT-Geräten zugreifen, um ihre Aufgaben zu erfüllen.
Sie müssen nicht mit schweren Bordcomputern und Speichern kommen, um die Berechnungen selbst durchzuführen. Sie können Informationen aus Cloud-basierten Lösungen für künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen (ML) ausleihen.
Fähigkeiten der Cloud-Robotik
#1. Outsourcen Sie rechenintensive Prozesse
Ein Roboterentwickler kann sich auf das Design, die Mechanik, die Funktionen, die Agilität und die Zuverlässigkeit konzentrieren und gleichzeitig die Verarbeitungsfunktionen an eine Cloud-Robotikplattform auslagern. Somit können mehr Unternehmen in das Roboterentwicklungsgeschäft einsteigen.
#2. Schneller Einsatz von Servicerobotern
Unternehmen können Roboter jetzt schneller an vorderster Front einsetzen, da die Cloud-Robotik die Umnutzung eines Roboters für mehrere Aufgaben ermöglicht.
#3. Online-Fehlerbehebung
Mit dieser Fähigkeit einer Cloud-Robotiklösung muss ein Unternehmen kein internes Team von Robotertechnikern beschäftigen.
Der Hersteller kann die Fehler der Roboter mithilfe von Cloud-Lösungen beheben. Dies ermöglicht auch den Einsatz von Robotik an schwer zugänglichen Orten, an denen das Internet verfügbar ist. Wenn die Roboter aus einem anderen Grund als der physischen Zerstörung der integrierten Hardware/Firmware ausfallen, können Techniker des Herstellers den Roboter online reparieren.
Bedeutung der Cloud-Robotik
Cloud-Robotik ist aus folgenden Gründen das Gebot der Stunde:
Erstens werden Rohstoffe zur Herstellung von Halbleiterchips und anderen empfindlichen elektronischen Komponenten knapp. Wenn die Cloud-Robotik die Anforderungen an die sofort einsatzbereite Hardware für einen Roboter reduzieren kann, dann ist die Cloud-Robotik die unverzichtbare Technologie für die Robotikbranche.
Zweitens ist die Herstellung eines autarken Roboters kostspielig. Dies bringt jedoch keinen Mehrwert für die globale Lieferkette von Robotern im geschäftlichen Einsatz. Unternehmen brauchen erschwingliche Roboter in Massen, um große Lager, Verpackungen, Herstellung usw. zu verwalten. Sie brauchen keine autarken Systeme; Sie brauchen Agilität und die Fähigkeit, Tausende von Robotern von einem einzigen Computer aus über ein Cloud-Netzwerk zu steuern.
Schließlich können sich Roboterhersteller einfach darauf konzentrieren, das Design zu verbessern und weitere Funktionen hinzuzufügen, da Anbieter von Cloud-Robotiklösungen sich um Programmierung, maschinelles Lernen und Roboterintelligenz kümmern.
Komponenten der Cloud-Robotik
Die folgenden sind die Standardkomponenten zum Aufbau einer effektiven Cloud-Robotiklösung:
- Ein physisches und Softwarenetzwerk zum Aufbau von Machine-to-Machine- oder M2M- und Machine-to-Cloud- oder M2C-Konnektivität. M2M und M2C werden einem Cloud-Robotik-Lösungsbetreiber helfen, einzelne Roboter und alle Roboter in einer Gruppe zu steuern.
- Eine globale Datenbank mit digitalen Inhalten, die Maschinen verstehen können, wie Bilder, Texte, Zahlen, Formeln, Binärdaten, Videos, Koordinaten, Navigationsdaten, Wissensdatenbanken und so weiter.
- Riesige Supercomputer, die mehrere eingehende Verbindungsanfragen verarbeiten können, um sie mit statistischen Daten, Bewegungsanweisungen, Zeitplänen, Aufgabenanweisungen und Koordination zu versorgen.
- Neuronale Engine-Programme in den Robotern, um sie mit maschinellem Lernen kompatibel zu machen.
- Open-Source- und proprietäre Software oder Codes für Cloud-Robotiklösungen.
- Eine GUI-Konsole für menschliche Techniker, die die Cloud-Roboter überwachen und bei Bedarf aus der Ferne eingreifen.
Lassen Sie uns nun den Unterschied zwischen Automatisierung und Cloud-Robotik untersuchen.
Automatisierung vs. Cloud-Robotik
Obwohl Automatisierung und Cloud-Robotik ähnlich aussehen mögen, gibt es einige grundlegende Unterschiede. Diese sind in dieser Tabelle aufgeführt:
FeaturesAutomationCloud RoboticsDefinitionAutomation ist der Ersatz von Menschen durch Maschinen, um sich wiederholende und manuelle Aufgaben effizient zu lösenCloud Robotics ist ein Framework, um Roboter mit der Cloud zu verbinden und diese Maschinen mit Dateneinblicken und Anweisungen aus der Cloud zu versorgenGeltungsbereichAutomatisierung könnte überall sein, wie in der virtuellen Welt oder in der realen Welt worldCloud-Robotik ist größtenteils real.ZweckAutomatisierung organisiert und rationalisiert lediglich langweilige, sich wiederholende AufgabenObwohl Roboter sich wiederholende Aufgaben effizient lösen, sind sie auch nützlich, um heikle Aufgaben sowie Aufgaben zu bewältigen, die enorme Kraft erfordern.Anforderung an HardwareAutomatisierung kann Hardware erfordern oder auch nicht. Beispielsweise automatisiert die mit Zapier, IFTTT und Power Automate durchgeführte Automatisierung digitale Aufgaben. Cloud-Robotik spricht speziell von physischen Servicerobotern, und sie erfordern immer Hardware
Vorteile der Cloud-Robotik
Nachfolgend finden Sie einige praktische Vorteile der Cloud-Robotik:
#1. Kollaborative Entwicklung
Mehrere Softwareentwickler und Hardwarehersteller für die Robotikindustrie können bequem Konsortien für die schnelle Entwicklung und den Einsatz von Servicerobotern bilden.
Die Hardwarehersteller können an den physischen Gegenständen arbeiten, während die Softwareentwickler am Cloud-Teil der Roboter arbeiten können.
Verschiedene Parteien können ihr eigenes Einnahmesystem erstellen und sich den Zugang sichern, um gemeinsam Roboter zu bauen, und dennoch zu einem verdienten Preis profitieren.
#2. Lösungsentwicklung und Outsourcing
Unternehmen, die gut in Hardware-Design, -Formgebung und -Fertigung sind, können in die Robotikbranche einsteigen, ohne tief in die Software- oder Firmware-Entwicklung einsteigen zu müssen.
Sie können die erforderliche Cloud-Infrastruktur von Outsourcing-Agenturen erhalten, die Tools auf Robotern installieren und sie für Datenintelligenz während des Frontline-Betriebs mit dem Internet verbinden.
#3. Machen Sie Roboter billig und zugänglich
Wenn Roboter von einem Cloud-Computer auf die benötigten Daten und Anweisungen zugreifen können, müssen sie keine erweiterten Computerressourcen an Bord enthalten.
Ein minimaler Computer, der Cloud-Daten analysieren und die Aktoren und Sensoren an Bord anweisen kann, ihre Aufgaben zu erfüllen, wird ausreichen. Roboter werden also weniger Hardware enthalten und auch der Preis wird geringer sein.
#4. Agilität bei Robotern
Frühe Roboter sahen schrecklich und massiv aus. Denn sie mussten viele Maschinen auf ihrem Fahrgestell unterbringen. Heutzutage werden Roboter mit Cloud-Robotik klein, wendig und attraktiv.
#5. Recycling
Unternehmen müssen keine spezialisierten Roboter für verschiedene Zwecke kaufen. Sie können Allzweck-Serviceroboter erhalten, die mithilfe von Cloud-Lösungen modifiziert werden können, um sie an spezifische automatisierte Prozessanforderungen anzupassen.
Natürlich sollte auch die Produktionslinie entsprechend ausgelegt sein. Jeder Bedarf an neuer Hardware in einem Roboter dient nicht dem Zweck, Roboter nur mithilfe von Cloud-Infrastrukturen zu recyceln. Techniker müssen auf den Roboter zugreifen und seine physischen Komponenten modifizieren.
Herausforderungen der Cloud-Robotik
Da sich die Cloud-Robotik noch in der Anfangsphase ihrer Entwicklung befindet, ist es offensichtlich, dass die Nische mit Herausforderungen und Hindernissen kämpfen wird.
Nachfolgend finden Sie einige häufige Probleme der Cloud-Robotik, die Sie lösen können, um neuartige Lösungen zu entwickeln und zu vermarkten, mit denen Sie ein Vermögen verdienen können:
#1. Netzwerkzugänglichkeit
Das inhärente Problem des Internetnetzwerks ist Bandbreitenknappheit, wenn viele Geräte versuchen, auf dieselbe Ressource in der Cloud zuzugreifen.
Daher können Cloud-Robotik-fähige Serviceroboter funktionsunfähig werden, wenn die Netzwerkinfrastruktur während Wartungsarbeiten und geplanten Ausfallzeiten zusammenbricht.
#2. Edge-Analytics
Die Prediger der Cloud-Robotik haben mit der Entwicklung von Edge Analytics eine Ausfallsicherheit für Cloud-basierte Roboter gefunden. Es wird davon ausgegangen, dass das Edge-Computing-System den Robotern die lokalisierten Dateneinblicke liefern kann, die sie benötigen, um zu funktionieren, wenn das Cloud-Netzwerk nicht verfügbar ist.
Allerdings würde dies wiederum die Abhängigkeit von mehr Hardware erhöhen. Cloud-Robotik wurde eingeführt, um die Verwendung lokaler Hardware zu reduzieren und die Nutzung vernetzter Intelligenz zu erhöhen, die über Intranet oder Internet bereitgestellt wird.
#3. Cloud-Sicherheit
Die größte Herausforderung der Cloud-Sicherheit ist die Netzwerksicherheit. Es versteht sich, dass alles im Netzwerk gehackt werden kann. Daher werden Cloud-Robotik-Lösungen schweren Zielen von Phishing, Hacking, Social Engineering usw. ausgesetzt sein.
Wenn Hacker nicht in die Cloud-Konsole eindringen können, die Tausende von Robotern steuert, können sie das gesamte Netzwerk zum Ziel eines Denial-of-Service-Angriffs (DoS-Angriff) machen.
#4. Geschwindigkeit von Robotern
Cloudbasierte Roboter können unter verschiedenen Bedingungen auf demselben Gerät unterschiedliche Agilität erfahren. Wenn beispielsweise das Cloud-Netzwerk ausgelastet ist, reagieren die Roboter möglicherweise langsamer als erwartet. Im Gegenteil, dieselben Roboter können optimale Geschwindigkeit und Genauigkeit bieten, wenn das Cloud-Netzwerk nicht mehr ausgelastet ist.
Daher müssen die Fertigungsanlagen den automatisierten Prozess an die aktuelle Latenzzeit der Reaktionen der Roboter im Einsatz anpassen.
Lernmittel
Cloud-Robotik: Ein vollständiger Leitfaden
Dieses Buch über Cloud Robotics hilft Ihnen, ein Experte für Lösungsentwickler von Cloud-basierten Roboterprozessen zu werden.
Es führt Sie auch dazu, zu verstehen, wie Sie den bestehenden Roboterentwicklungsprozess modernisieren können, um ihn an sein Cloud-Computing-Pendant anzupassen.
Implementierung von Cloud-Robotik
Das Buch Implementing Cloud Robotics diskutiert die aktuellen Hindernisse für die Implementierung von Full-Service-Cloud-Robotik und Möglichkeiten zur Lösung solcher gemeinsamen Herausforderungen.
Es schlägt auch eine Methodik vor, um funktionale Serviceroboter unter Verwendung von handelsüblichen Robotern zu entwickeln und ihre Firmware mithilfe von proprietären oder Open-Source-Cloud-Robotiklösungen zu modifizieren.
Einpacken
Inzwischen sollten Sie eine grundlegende und halbwegs fortgeschrittene Vorstellung von Cloud-Robotik entwickelt haben. Kurz gesagt, dies ist eine wachsende Technologie in der Prozessautomatisierung.
Daher bauen IT-Giganten wie Microsoft, Amazon Robotics, IBM Corporation, C2RO Cloud Robotics, Hit Robot Group, V3 Smart Technologies, Intel, Google, Omron Adept Technologies, Fetch Robotics usw. bereits ihren Einfluss auf dem Markt für Cloud-Robotik aus.
Laut einem aktuellen Bericht von Research and Markets war die Cloud-Robotik-Industrie eine 7,52-Milliarden-Dollar-Industrie. Aber es wird bis 2026 zu einem Markt mit Einnahmen in Höhe von 23,59 Milliarden US-Dollar wachsen.
Daher wird die Nische mehr Arbeitsplätze und Geschäftsmöglichkeiten schaffen.
Wenn Sie Karriere suchen, Einzelentwickler oder Unternehmen sind, das Cloud-Robotik zu Ihren Gunsten einsetzen möchte, um ein Vermögen zu verdienen, müssen Sie sich jetzt vorbereiten.
Als nächstes können Sie sich Robotic Process Automation (RPA) ansehen.