Разработка IoT-системы для производства армированных композитов
IoT-система используется в производстве армированных композитов. Устройство помогает обнаружить утечки из вакуумного мешка и передает информацию о них на пользовательские мобильные устройства или ПК.
Метод вакуумного формования широко используется в производстве армированных композитов для создания механического давления на ламинат во время цикла отверждения.
Вакуумное формование помогает устранить любые пустоты (пузыри, складки и пр.) при наращивании слоев и добиться оптимального соотношения смолы и армирования (например, стекловолокна или углеродного волокна) путем выдавливания излишков.
Наибольшей проблемой данного метода являются утечки. Даже маленькая течь может сильно ухудшить производительность и даже полностью испортить деталь.
Специалисты по композитам используют особые устройства для поиска утечек и обеспечения идеальной герметичности вакуумных мешков.
Вакуумное формование помогает устранить любые пустоты (пузыри, складки и пр.) при наращивании слоев и добиться оптимального соотношения смолы и армирования (например, стекловолокна или углеродного волокна) путем выдавливания излишков.
Наибольшей проблемой данного метода являются утечки. Даже маленькая течь может сильно ухудшить производительность и даже полностью испортить деталь.
Специалисты по композитам используют особые устройства для поиска утечек и обеспечения идеальной герметичности вакуумных мешков.
Запрос
Заказчик разработал IoT-систему, которая усовершенствует способ производства армированных композитов. Специальное устройство обнаруживает утечки из вакуумного мешка и передает информацию о них пользователям на телефоны, планшеты или ПК.
Разработка IoT-решения находилась на завершающей стадии, когда инженеры компании заказчика столкнулись с проблемой - передача данных из облака в пользовательское приложение была медленной.
Задержка сообщений составляла около 250 мс на стороне сервера. Другими словами, приложение не могло обеспечить передачу данных в реальном времени.
Компания обратилась в КЕДР Solutions за помощью в доработке системы.
Разработка IoT-решения находилась на завершающей стадии, когда инженеры компании заказчика столкнулись с проблемой - передача данных из облака в пользовательское приложение была медленной.
Задержка сообщений составляла около 250 мс на стороне сервера. Другими словами, приложение не могло обеспечить передачу данных в реальном времени.
Компания обратилась в КЕДР Solutions за помощью в доработке системы.
Решение
Изучив структуру передачи данных между облачной платформой Atlantic и приложениями для конечных пользователей и выяснив причину задержек, мы предложили решение проблемы.
Команда КЕДР Solutions оптимизировала существующую программную архитектуру кроссплатформенных Qt-приложений и внедрила асинхронные методы на сервере. Эти шаги позволили устранить задержки. Теперь пользовательские приложения получали данные от IoT-устройств в режиме реального времени.
Клиент решил продолжить работы над IoT-системой в сотрудничестве с КЕДР Solutions.
Наши специалисты осуществили миграцию данных из TinyDB в MongoDB, реализовали Protocol Buffers от Google и внедрили возможность обновления прошивки по воздуху (OTA).
Команда КЕДР Solutions оптимизировала существующую программную архитектуру кроссплатформенных Qt-приложений и внедрила асинхронные методы на сервере. Эти шаги позволили устранить задержки. Теперь пользовательские приложения получали данные от IoT-устройств в режиме реального времени.
Клиент решил продолжить работы над IoT-системой в сотрудничестве с КЕДР Solutions.
Наши специалисты осуществили миграцию данных из TinyDB в MongoDB, реализовали Protocol Buffers от Google и внедрили возможность обновления прошивки по воздуху (OTA).
Процесс обсуждения деталей проекта
Выполненные работы
- Оптимизация программного обеспечения для передачи данных в режиме реального времени
- Добавление новых виджетов в пользовательский интерфейс
- Реализация OTA-обновления прошивки
- Миграция с пользовательского протокола связи на Protocol Buffers от Google (Protobuf)
- Настройка рабочего сервера с помощью платформы Atlantic Cloud
- Реализация поддержки plug-and-play драйвера Windows для IoT-устройств в режиме обновления прошивки
- Добавление механизма проверки пользовательских лицензий на использование ПО
- Миграция с TinyDB на базу данных MongoDB
- Публикация приложения в Windows Store, App Store и Google Play Store
- Реализация инструментов облачного мониторинга для администратора
Использованные технологии
- Мы использовали фреймворк QT для разработки кроссплатформенных приложений (Windows, Linux, iOS, Android) с графическим интерфейсом.
- Для разработки бэкэнда применялся веб-инструментарий Tornado, чтобы обеспечить неблокирующие вводы-выводы и поддержку множества сетевых подключений.
- Для разработки веб-интерфейса был выбран фреймворк AngularJS.
- Прошивка для IoT-устройств была написана на C/C++.
Итоги
Доработанное нами IoT-решение представляет собой аппаратное устройство на платформе Particle IoT.
Прибор оснащен микроконтроллером STM32 и модулем Wi-Fi Particle.
Устройство связывается с датчиками, получающими данные об атмосферном давлении, давлении внутри мешка, температуре и влажности под вакуумным мешком, и передает эти данные в специальное облако, где они обрабатываются и сохраняются.
Прибор оснащен микроконтроллером STM32 и модулем Wi-Fi Particle.
Устройство связывается с датчиками, получающими данные об атмосферном давлении, давлении внутри мешка, температуре и влажности под вакуумным мешком, и передает эти данные в специальное облако, где они обрабатываются и сохраняются.
Печатная плата внутри устройства
Специалист по композитам помещает устройство сверху вакуумного мешка и подключает к прибору вакуумные линии.
Для получения сводных данных в реальном времени необходимо подключиться к облаку с помощью приложений для Windows, iOS или Android, доступных для ПК, телефонов и планшетов.
Приложение отображает утечки в вакуумной системе, что позволяет пользователю быстро запечатать мешок и следить за процессом отверждения. Приложение ведет запись производственных параметров (давления, влажности, температуры и т.п.).
Устройство оснащено инновационным датчиком отверждения для контроля за отверждением деталей. Пользователи получают SMS или оповещения на электронную почту, когда соблюдены параметры отверждения детали или достигнута пороговая температура.
Для получения сводных данных в реальном времени необходимо подключиться к облаку с помощью приложений для Windows, iOS или Android, доступных для ПК, телефонов и планшетов.
Приложение отображает утечки в вакуумной системе, что позволяет пользователю быстро запечатать мешок и следить за процессом отверждения. Приложение ведет запись производственных параметров (давления, влажности, температуры и т.п.).
Устройство оснащено инновационным датчиком отверждения для контроля за отверждением деталей. Пользователи получают SMS или оповещения на электронную почту, когда соблюдены параметры отверждения детали или достигнута пороговая температура.
Доработанное специалистами КЕДР Solutions IoT-устройство
IoT-прибор был высоко оценен Американской ассоциацией производителей композитов (ACMA).
В 2018 году компания-разработчик получила награду за выдающиеся достижения в области производства композитов - Award for Composites Excellence (ACE), обойдя более 600 других претендентов.
Мы продолжаем осуществлять полную поддержку IoT-устройств, сервера и пользовательских приложений, постоянно добавляя новые функции.
В 2018 году компания-разработчик получила награду за выдающиеся достижения в области производства композитов - Award for Composites Excellence (ACE), обойдя более 600 других претендентов.
Мы продолжаем осуществлять полную поддержку IoT-устройств, сервера и пользовательских приложений, постоянно добавляя новые функции.
“
База данных соответствует всем нашим требованиям. Доработки от КЕДР Solutions улучшили связь и производительность. Сильные стороны команды - это открытость к диалогу и готовность к решению проблем.
Специалисты не боятся изучать проблемы и разрабатывать собственные решения.
Компания КЕДР Solutions продемонстрировала сильные управленческие навыки, на целую неделю взяв на себя контроль за нашими серверами во время важной торговой выставки, где мы представили наш совместный продукт.
Команда всегда доступна для связи и обсуждений.
Специалисты не боятся изучать проблемы и разрабатывать собственные решения.
Компания КЕДР Solutions продемонстрировала сильные управленческие навыки, на целую неделю взяв на себя контроль за нашими серверами во время важной торговой выставки, где мы представили наш совместный продукт.
Команда всегда доступна для связи и обсуждений.