Czym jest i jakie ma możliwości?

Rozwiązania chmurowe w robotyce umożliwiają konstruktorom robotów – zarówno sprzętowych, jak i programowych – wytwarzanie robotów o przystępnych kosztach, które znajdują zastosowanie w biznesie i gospodarstwach domowych.

Przetwarzanie danych w chmurze zyskało ogromną popularność w dziedzinie technologii informatycznych. Wiele skomplikowanych programów, wcześniej działających lokalnie, obecnie przenosi się do chmury, oferując lepszą funkcjonalność i estetykę.

Również projektanci i twórcy robotów dostrzegli korzyści płynące z przeniesienia części obliczeń do chmury. To pozwala na redukcję kosztów produkcji w różnorodny sposób.

Jeśli interesujesz się robotyką, przetwarzaniem w chmurze i Internetem Rzeczy (IoT), zapoznaj się z treścią tego artykułu, aby zdobyć fundamentalną wiedzę o robotyce opartej na chmurze.

Połączenie Chmury Obliczeniowej i Robotyki

Wyścig w doskonaleniu infrastruktury chmurowej rozpoczął się w 1963 roku od projektu MAC realizowanego w MIT. Inicjatywa ta została sfinansowana przez National Science Foundation (NSF) oraz Agencję Zaawansowanych Projektów Badawczych Departamentu Obrony (DARPA) w Stanach Zjednoczonych.

Głównym celem projektu było stworzenie komputerów, z których wiele osób mogłoby korzystać jednocześnie.

Kolejnym krokiem był rozwój sieci ARPANET w 1969 roku. Umożliwiła ona udostępnianie zasobów i danych między komputerami za pomocą rozległej sieci, co znacząco przyspieszyło rozwój nowoczesnej chmury obliczeniowej.

Era nowoczesnych usług chmurowych rozpoczęła się w 1999 roku, wraz z wprowadzeniem na rynek oprogramowania Salesforce. Od tamtej pory obserwujemy gwałtowny rozwój tej dziedziny, co zaowocowało powstaniem rozwiązań takich jak Microsoft Azure, Google Cloud czy Amazon AWS.

Historia robotyki sięga 1954 roku, czyli okresu wcześniejszego niż początki chmury obliczeniowej. Za początek robotyki uznaje się sprzedaż robota Unimate firmie General Motors przez Unimation, pierwszą na świecie firmę produkującą roboty.

Unimate był hydraulicznym, mechanicznym ramieniem, zdolnym do podnoszenia i przemieszczania ciężkich ładunków. Od tamtego czasu robotyka przeszła ogromną ewolucję. Obecnie dostępne są zaawansowane roboty serwisowe, produkowane przez firmy takie jak Robotnik, KUKA Robotics czy Triowin.

Te roboty serwisowe mogą być w pełni lub częściowo zautomatyzowane i wykonywać różnorodne zadania szybko i bezbłędnie.

Nie ma wątpliwości, że chmura obliczeniowa odegrała istotną rolę w rozwoju robotyki. Obecnie specjaliści z obu dziedzin analizują możliwości wykorzystania robotyki w chmurze, by uczynić roboty dostępnymi w szerokim zakresie zastosowań.

Czym jest Robotyka w Chmurze?

Robotyka w chmurze to skuteczne połączenie technologii chmurowej i robotyki. W takim modelu roboty wykorzystują infrastrukturę chmurową do dostępu do zasobów obliczeniowych, takich jak analiza danych, wirtualne systemy operacyjne, Internet Rzeczy (IoT) oraz przechowywanie danych online. To pozwala im na efektywne wykonywanie swoich zadań.

Wraz z rozwojem robotyki w chmurze, konstruktorzy sprzętu i oprogramowania dla robotyki nie są już uzależnieni od wbudowanych możliwości konkretnego robota.

Dzięki robotyce w chmurze, branża robotyczna może zmniejszyć wykorzystanie chipów półprzewodnikowych oraz komponentów elektrycznych i elektronicznych w robotach przeznaczonych do użytku biznesowego lub domowego. Roboty te będą mniejsze, lżejsze i bardziej zwrotne.

Koncepcja robotyki w chmurze jest zbliżona do korzystania z aplikacji takich jak Adobe Express, Canva, Salesforce czy YouTube w chmurze przy użyciu tylko przeglądarki internetowej. Podobnie, roboty mogą uzyskiwać dane z Internetu, intranetów i urządzeń IoT, by realizować swoje zadania.

Nie muszą posiadać rozbudowanych komputerów i pamięci, aby samodzielnie wykonywać obliczenia. Mogą korzystać z inteligencji opartej na chmurowych rozwiązaniach sztucznej inteligencji (AI) i uczenia maszynowego (ML).

Możliwości Robotyki w Chmurze

# 1. Outsourcing Procesów Obliczeniowych

Twórca robotów może skupić się na projektowaniu, mechanice, funkcjonalności, zwrotności i niezawodności, zlecając jednocześnie obliczenia platformie robotyki w chmurze. To sprawia, że więcej firm może wejść na rynek rozwoju robotów.

#2. Szybkie Wdrażanie Robotów Serwisowych

Firmy mogą szybciej wprowadzać roboty do działań, ponieważ robotyka w chmurze pozwala na zmianę przeznaczenia jednego robota do wykonywania różnorodnych zadań.

#3. Zdalne Rozwiązywanie Problemów

Dzięki robotyce w chmurze firma nie musi mieć własnego zespołu techników robotyki.

Producent może rozwiązywać problemy z robotami za pomocą rozwiązań chmurowych. Umożliwia to wykorzystanie robotyki w trudno dostępnych lokalizacjach, gdzie dostępny jest Internet. Jeśli roboty ulegną awarii z innych przyczyn niż uszkodzenie sprzętu lub oprogramowania, technicy producenta mogą naprawić robota online.

Znaczenie Robotyki w Chmurze

Robotyka w chmurze jest potrzebna z kilku powodów:

Po pierwsze, obserwujemy niedobór surowców do produkcji układów półprzewodnikowych i innych delikatnych komponentów elektronicznych. Robotyka w chmurze, redukując zapotrzebowanie na sprzęt w robocie, staje się kluczową technologią dla branży robotycznej.

Po drugie, produkcja autonomicznego robota jest kosztowna i nie przynosi dodatkowej wartości do globalnego łańcucha dostaw robotów wykorzystywanych w biznesie. Firmy potrzebują robotów o przystępnej cenie do zarządzania magazynami, pakowania czy produkcji. Nie potrzebują autonomicznych systemów; potrzebują możliwości kontrolowania tysięcy robotów za pomocą sieci chmurowej.

Wreszcie, dzięki dostawcom rozwiązań robotyki w chmurze, którzy zajmują się programowaniem, uczeniem maszynowym i inteligencją robotów, producenci mogą skupić się na udoskonalaniu projektu i dodawaniu nowych funkcji.

Komponenty Robotyki w Chmurze

Oto standardowe komponenty niezbędne do stworzenia efektywnego rozwiązania w robotyce w chmurze:

• Sieć fizyczna i programowa umożliwiająca komunikację maszyna-maszyna (M2M) oraz maszyna-chmura (M2C). M2M i M2C pomagają operatorowi kontrolować pojedyncze roboty oraz całą grupę robotów.
• Globalna baza danych treści cyfrowych, zrozumiałych dla maszyn, takich jak obrazy, teksty, liczby, formuły, dane binarne, filmy, współrzędne, dane nawigacyjne i bazy wiedzy.
• Wysokowydajne superkomputery zdolne do obsługi wielu zapytań jednocześnie, dostarczające dane statystyczne, instrukcje ruchu, harmonogramy, instrukcje zadań i koordynację.
• Oprogramowanie silników neuronowych w robotach, zapewniające kompatybilność z uczeniem maszynowym.
• Otwarte lub zastrzeżone oprogramowanie dla rozwiązań robotyki w chmurze.
• Interfejs graficzny (GUI) dla techników monitorujących roboty w chmurze i interweniujących zdalnie w razie potrzeby.

Przyjrzyjmy się teraz różnicy pomiędzy automatyzacją a robotyką w chmurze.

Automatyzacja vs. Robotyka w Chmurze

Mimo że automatyzacja i robotyka w chmurze mogą wydawać się podobne, istnieją między nimi istotne różnice, które przedstawiono w poniższej tabeli:

FunkcjeAutomatyzacjaRobotyka w ChmurzeDefinicjaAutomatyzacja polega na zastąpieniu ludzi maszynami w celu efektywnego wykonywania powtarzalnych i ręcznych zadań.Robotyka w chmurze to platforma łącząca roboty z chmurą, dostarczająca im danych i instrukcji.ZakresAutomatyzacja może być wykorzystywana wszędzie, zarówno w świecie wirtualnym, jak i rzeczywistym. Robotyka w chmurze koncentruje się głównie na świecie rzeczywistym.CelAutomatyzacja służy do organizowania i usprawniania powtarzalnych zadań. Roboty, oprócz powtarzalnych zadań, są przydatne również w obsłudze delikatnych zadań oraz zadań wymagających dużej siły.Wymagania sprzętoweAutomatyzacja może, ale nie musi wymagać sprzętu. Na przykład, automatyzacja realizowana za pomocą Zapier, IFTTT czy Power Automate automatyzuje zadania cyfrowe. Robotyka w chmurze dotyczy robotów fizycznych, które zawsze wymagają sprzętu.

Zalety Robotyki w Chmurze

Oto kilka praktycznych korzyści wynikających z robotyki w chmurze:

# 1. Rozwój Oparty na Współpracy

Wielu twórców oprogramowania i producentów sprzętu robotycznego może tworzyć konsorcja w celu szybkiego rozwoju i wdrażania robotów serwisowych.

Producenci sprzętu mogą skupić się na elementach fizycznych, a programiści na chmurowej warstwie robotów.

Różne strony mogą ustalić własne źródła przychodów, jednocześnie czerpiąc zyski z wspólnego procesu tworzenia robotów.

#2. Rozwój Rozwiązań i Outsourcing

Firmy specjalizujące się w projektowaniu, formowaniu i produkcji sprzętu mogą wejść na rynek robotyki bez konieczności zajmowania się tworzeniem oprogramowania.

Mogą pozyskać infrastrukturę chmurową od zewnętrznych agencji, zainstalować narzędzia na robotach i połączyć je z Internetem, by analizować dane podczas pracy.

#3. Ułatwienie Dostępu do Robotów o Niskiej Cenie

Gdy roboty mogą korzystać z danych i instrukcji z komputera w chmurze, nie potrzebują zaawansowanych zasobów obliczeniowych na pokładzie.

Wystarczy minimalny komputer, który analizuje dane w chmurze i przekazuje instrukcje do elementów wykonawczych i czujników. W ten sposób roboty mogą być tańsze i zawierać mniej sprzętu.

#4. Zwiększenie Zwinności Robotów

Pierwsze roboty były masywne i niezgrabne, ponieważ musiały pomieścić wiele maszyn w swoich podwoziach. Dzięki robotyce w chmurze roboty stają się mniejsze, bardziej zwrotne i estetyczne.

#5. Recykling

Firmy nie muszą kupować wyspecjalizowanych robotów do różnych celów. Mogą korzystać z uniwersalnych robotów serwisowych, modyfikowanych za pomocą chmury, by dostosować je do konkretnych procesów automatyzacji.

Oczywiście, linia produkcyjna musi być odpowiednio zaprojektowana. Wszelkie modyfikacje fizycznego sprzętu robota wymagają interwencji techników. W innych przypadkach, możliwe jest dostosowanie robotów przy użyciu chmury.

Wyzwania Robotyki w Chmurze

Ponieważ robotyka w chmurze jest jeszcze w fazie rozwoju, naturalne jest, że ta dziedzina będzie borykać się z wyzwaniami i przeszkodami.

Oto kilka typowych problemów związanych z robotyką w chmurze, które mogą stanowić inspirację dla tworzenia nowych rozwiązań:

# 1. Dostępność Sieci

Problemami sieci internetowej są m.in. ograniczona przepustowość, gdy wiele urządzeń próbuje jednocześnie uzyskać dostęp do zasobów w chmurze.

W związku z tym roboty serwisowe, korzystające z robotyki w chmurze, mogą przestać działać, jeśli infrastruktura sieci ulegnie awarii podczas prac konserwacyjnych lub planowanych przestojów.

#2. Analiza Brzegowa

Twórcy robotyki w chmurze starają się rozwiązać problem niezawodności robotów poprzez wdrażanie analizy brzegowej. Uważa się, że system przetwarzania brzegowego może dostarczać robotom lokalne dane potrzebne do działania, gdy sieć chmurowa jest niedostępna.

Jednak to podejście zwiększa zależność od większej ilości sprzętu. Robotyka w chmurze została wprowadzona w celu ograniczenia wykorzystania lokalnego sprzętu i zwiększenia wykorzystania inteligencji dostarczanej przez intranet lub Internet.

#3. Bezpieczeństwo w Chmurze

Największym wyzwaniem związanym z bezpieczeństwem w chmurze jest ochrona sieci. Wiadomo, że każdy system sieciowy jest narażony na ataki. Rozwiązania robotyki w chmurze staną się obiektem ataków phishingowych, hakerskich i socjotechnicznych.

Jeśli hakerzy nie będą w stanie uzyskać dostępu do konsoli chmurowej kontrolującej tysiące robotów, mogą stać się celem ataków typu „odmowa usługi” (DoS).

#4. Szybkość Działania Robotów

Roboty działające w chmurze mogą działać z różną prędkością w zależności od warunków sieciowych. Na przykład, gdy sieć chmurowa jest przeciążona, roboty mogą reagować wolniej. Natomiast, w idealnych warunkach sieciowych, roboty mogą osiągać optymalną szybkość i dokładność.

W związku z tym zakłady produkcyjne będą musiały dostosować zautomatyzowane procesy do aktualnego poziomu opóźnień w reakcjach robotów.

Zasoby Edukacyjne

Robotyka w Chmurze: Kompletny Przewodnik

Ta książka o robotyce w chmurze pomoże ci zdobyć wiedzę ekspercką w zakresie tworzenia rozwiązań dla robotów opartych na chmurze.

Pomaga również zrozumieć, jak zmodernizować proces rozwoju robotów, aby dostosować go do wymagań chmury.

Wdrażanie Robotyki w Chmurze

Książka „Wdrażanie Robotyki w Chmurze” analizuje aktualne przeszkody we wdrażaniu robotyki w chmurze oraz proponuje sposoby rozwiązywania tych problemów.

Przedstawia również metodologię opracowywania funkcjonalnych robotów serwisowych przy użyciu gotowych robotów i modyfikowania ich oprogramowania za pomocą zastrzeżonych lub otwartych rozwiązań robotyki w chmurze.

Podsumowanie

Po przeczytaniu tego artykułu powinieneś posiadać podstawową i średniozaawansowaną wiedzę na temat robotyki w chmurze. Jest to dynamicznie rozwijająca się technologia w dziedzinie automatyzacji procesów.

Giganci IT, tacy jak Microsoft, Amazon Robotics, IBM Corporation, C2RO Cloud Robotics, Hit Robot Group, V3 Smart Technologies, Intel, Google, Omron Adept Technologies, Fetch Robotics, już teraz umacniają swoją pozycję na rynku robotyki w chmurze.

Według niedawnego raportu Research and Markets, wartość rynku robotyki w chmurze wynosiła 7,52 miliarda dolarów. Prognozy wskazują, że do 2026 roku rynek ten osiągnie wartość 23,59 miliardów dolarów.

Oznacza to, że ta nisza stworzy więcej miejsc pracy i możliwości biznesowych.

Jeśli planujesz karierę w tej branży, jesteś indywidualnym programistą lub firmą, która chce wykorzystać robotykę w chmurze, by osiągnąć sukces, przygotuj się już teraz.

Kolejnym krokiem może być zapoznanie się z tematem Zrobotyzowanej Automatyzacji Procesów (RPA).