Podsumowanie

CZYM JEST CHMURA?

Wymagania, jakie pod względem mocy obliczeniowej oraz pamięci niesie ze sobą gromadzenie dużych ilości danych i implementacja algorytmów uczenia maszynowego zwykle przekraczają możliwości typowej infrastruktury informatycznej, jaką dysponują niewyspecjalizowane w tej dziedzinie przedsiębiorstwa. By zatem Internet Rzeczy, a za nim techniki sztucznej inteligencji, mogły trafić pod strzechy musiała się pojawić możliwość przerzucenia obciążeń, które z nich wynikają, na innych.

Stworzyła ją chmura obliczeniowa (Cloud Computing). Jest to usługa polegająca na dostarczaniu zasobów informatycznych, na przykład serwerów, baz danych, sieci, oprogramowania, z których można korzystać za pośrednictwem Internetu. Rozwiązanie to zyskuje coraz większą popularność dzięki swoim licznym zaletom.

Predykcyjne utrzymanie w transporcie szynowym

Pewna szwedzka kopalnia do przewozu urobku wykorzystuje odcinek linii kolejowej. Z powodu bardzo długiego okresu eksploatacji, do 1895 roku w transporcie pasażerskim, a od 1985 roku w przewozach towarowych wymagała ona modernizacji. Poza poprawą ogólnego stanu torów oraz innymi naprawami przy okazji postanowiono wdrożyć system predykcyjnego utrzymania ruchu.

Uzasadniano to planowanym zwiększeniem wydobycia, przez co skład wydłużyłby się o kolejne wagony i wzrosłaby częstość przejazdów pociągów. Obawiano się, że wzmożone natężenie ruchu oraz większe obciążenie będą powodować na tej linii problemy eksploatacyjne.

Zrealizowany system opiera się na zdalnym monitoringu za pośrednictwem rozlokowanych na trasie przejazdu pociągu sensorów. Uznano to za skuteczniejszy, a w dłuższej perspektywie też tańszy sposób, niż okresowe sprawdzanie stanu szyn i prewencyjną wymianę kół.

Jego częścią jest podsystem kontroli kształtu kół. Z czasem na skutek zużywania się materiału powodującego pęknięcia, ubytki i spłaszczenia ulega on zmianie, wpływając na dynamikę oraz stabilność pojazdu, a przez to na bezpieczeństwo jazdy (prawdopodobieństwo wykolejenia), jej komfort i stan torów. Co ważne zwykle z każdej strony koła są zdeformowane w innym stopniu.

Dlatego z obu stron każdej z szyn zamontowano stację pomiarową. Zawiera ona źródło światła, kamerę oraz nadajnik. Jeżeli na torach nie ma pociągu skrzynki są osłonięte ochronną obudową. Kilkaset metrów przed nimi w torowisko wbudowano czujnik, który wykrywa obecność pojazdu. Wtedy automatycznie pokrywa na skrzynkach się unosi i włącza się światło, a kamera fotografuje kolejne koła.

Zdjęcia są wysyłane do operatora linii kolejowej, gdzie są analizowane w programie przetwarzającym obrazy. Każdy moduł pomiarowy jest także wyposażony w element grzejny, co pozwala na pracę nawet w ekstremalnie niskich temperaturach.

Uzupełnieniem jest system ostrzegania o możliwości uszkodzenia torów. Opiera się on na analizie wyników pomiarów z czujników tensometrycznych mierzących naprężenia w szynach powstające pod wpływem nacisku pojazdu. Ich nieprawidłowy rozkład wskazuje na zdeformowany profil kół. Tensometry są przyspawane do szyjki szyny, do każdej po jednym, w kilku miejscach na torach.

JAKIE SĄ KORZYŚCI Z CHMURY?

Przede wszystkim korzystając z chmury obliczeniowej, nie ponosi się wydatków inwestycyjnych związanych z zakupem sprzętu i oprogramowania ani później kosztów jego obsługi i utrzymania (wynagrodzenia specjalistów, opłaty za energię elektryczną zużywaną do zasilania i chłodzenia serwerów). Ponieważ zwykle usługi w ramach chmury są udostępniane na żądanie, ich klienci zyskują dużą swobodę - korzystają z potrzebnych zasobów kiedy chcą, bez konieczności wcześniejszego zaplanowania.

Dotyczy to także skali, w jakiej ich używają, co oznacza, że stosownie do potrzeb (i możliwości finansowych, jako że usługi w chmurze są płatne) mogą korzystać z większej mocy obliczeniowej, pamięci, przepustowości. Ponieważ to usługodawcy dbają o stronę sprzętowo-programową, a w ich interesie jest, by zapewnić użytkownikom usługi najwyższej jakości, klient zawsze uzyskuje dostęp do najnowszych rozwiązań, na bieżąco aktualizowanych i unowocześnianych. Dotyczy to również zabezpieczeń.

PODSUMOWANIE

Tematy numerów APA w przyszłości

Mimo generalnie pozytywnych prognoz dotyczących przyszłości Internetu Rzeczy i innych nowych technologii w predykcyjnym utrzymaniu ruchu oraz predykcyjnej kontroli jakości kilka czynników wciąż hamuje postęp w tych dziedzinach. Najważniejsze z nich są obawy o cyberbezpieczeństwo, które stale rosną, im więcej się mówi o zagrożeniach oraz potencjalnych skutkach ataków, które przeprowadzone za pośrednictwem infrastruktury informatycznej mogą wpłynąć na działanie tej fizycznej.

Kolejnym powodem do zmartwień są trudności w integracji technologii operacyjnej (OT) i technologii informatycznej (IT) oraz problemy, jakie występują na styku tych dwóch dziedzin. Hamulcem jest też nieprzekonanie o opłacalności.

O ile to ostatnie z pewnością będzie słabnąć, im więcej będzie się pojawiać dowodów na to, że można zyskać na inwestycji w IoT, niemniej jednak przed dostawcami rozwiązań w tym zakresie wciąż jeszcze wiele pracy, żeby przekonać wahających się o przewadze ich korzyści nad wadami.

Monika Jaworowska