piattaforma keplero - internet of things

www.keplerotech.com 1

Il Prodotto

2www.keplerotech.com

Lo scenario

• La possibilità di controllare e gestire in tempo reale i processi ed i sistemi aziendali è una delle necessità più impellenti per chi deve garantire l’efficienza dell’impresa e la continuità di un servizio.

• La piattaforma Keplero si propone di fornire una soluzione a costi contenuti per questo genere di problematiche attraverso l’utilizzo di tecnologie innovative che ad oggi in Italia non vengono sfruttate appieno, soprattutto nel settore dell’industria.


Keplero e l’Internet of Things

• L’Internet of Things (IoT) è il fenomeno destinato a rivoluzionare il mondo dell’industria nei prossimi anni.

• Tecnologie di ultima generazione quali reti di sensori, attuatori, RFID, protocolli wireless e real time location systems, GPS permettono un costante controllo su qualsiasi oggetto o processo, permettendo di intervenire tempestivamente in caso di necessità e di ridurre drasticamente inefficienze e costi inutili.

• La piattaforma Keplero utilizza il modello architetturale di riferimento per l’interoperabilità dei sistemi IoT, per adattarsi alle esigenze di qualsiasi settore.

• Internet of Things utile, per aziende di qualunque tipo, in qualunque ambito.


Keplero - Caratteristiche

• Capacità di acquisire dati indistintamente da oggetti (sensori, RFID, GPS, ecc.) e da infrastrutture software (mail, servizi web, database, ecc.), mettendo in relazione le informazioni.

• Nessuna limitazione al numero di sensori e dispositivi connessi alla piattaforma

• Adattabilità ai cambiamenti; è possibile modificare il comportamento della piattaforma in piena autonomia senza l’intervento di personale IT

• Gestione centralizzata di tutte le fasi di processo attraverso un unico software


Alcuni campi di applicazione

• LOGISTICA • APPLICAZIONI INDUSTRIALI• IGIENE ALIMENTARE• SICUREZZA SUL LAVORO• EDILIZIA• BENI CULTURALI• AGRICOLTURA• ENERGIA• SANITA’• …


L’hardware


Il software


KPI Dashboard


Real time monitoring


Reporting


Rule Management


Notifiche e allarmi


Mobile


Architettura


Conn

ettor

i

Motore

CEP (Complex Event Processing)

Database

Amm

inist

razio

ne

Sicurezza

Interfaccia WEB

Comunicazione - Connettori

Keplero utilizza un sistema di messaggistica a code per la ricezione di messaggi che implementa lo standard JMS 1.1.I protocolli che possono interagire con il suddetto sistema sono molteplici:• MQTT (http://mqtt.org/)• TCP• UDP• REST (tramite servizi sviluppati appositamente)• …


http://mqtt.org/

http://mqtt.org/

Motore a regole - CEP

Integrato nella piattaforma c’è un CEP che permette la creazione di flussi di dati basati sugli eventi ricevuti.I flussi di cui sopra possono essere creati anche con un editor grafico web


Motore a regole - CEP

L’editor web (PowerFlow), consente di creare flussi di regole in cascata con estrema semplicità e gestisce anche la possibilità di fermare, far partire o eliminare i flussi creati


Motore a regole - Database

Il motore a regole permette di collegarsi ad un qualunque database disponga di drivers JDBC così da poter attingere ai dati e arricchire l’analisi.Il motore dispone anche della possibilità di eseguire delle azioni in risposta a condizioni particolari specificate dall’utente.Le azioni eseguibili sono:• Invio di una mail• Scrittura su di un Database (JDBC)• Scrittura su di un file di log• Invio di un SMS• Invio di un messaggio via app con protocollo XMPP• …


Sicurezza

Keplero dispone di una sicurezza User e Role Based per la parte web (Spring Security e Spring ACL) e sfrutta lo standard JMS per le comunicazioni con i device.


Amministrazione

La console di amministrazione permette di gestire gran parte delle configurazioni necessarie.Le funzioni disponibili sono:• Creare nuovi utenti e ruoli• Creare nuove entità (devices)• Creare connessioni a database• Creare nuove regole e nuove azioni


Caso d’uso: Il software


Use Cases Logistica


Caso d’uso: Real Time Locating System


• Problema: implementare un’infrastruttura di indoor positioning system per il tracciamento near-real time dei semilavorati di produzione

• Due possibili soluzioni:– Tracking dei contenitori– Tracking dei semilavorati

Indoor positioning system: tracking dei contenitori


• Nel caso in esame si ipotizza di considerare le ceste metalliche di movimentazione come unità oggetto del tracciamento.

• L’idea di base è quella di mappare l’area di magazzino a livello logico, suddividendola in settori posizionali. In questo modo sarà possibile tracciare la posizione delle singole ceste all’interno dei settori, implementando di fatto un RTLS per le ceste.



• Questo tipo di soluzione prevede l’uso di tag RFid (trasponder) attivi posizionati sulle singole ceste, ognuna contenente semilavorati della stessa tipologia. Attraverso una rete di lettori RFid (controller) opportunamente configurata è possibile individuare la posizione della singola cesta all’interno del settore, mediante triangolazione dei segnali inviati dal singolo trasponder e acquisiti dai vari controller.



• Un tag RFid attivo ha il vantaggio di poter inviare informazioni precedentemente configurate nella sua memoria interna ad un lettore posto ad una distanza dell’ordine del centinaio di metri (fino a 500m). Mediante l’ausilio di almeno 3 controller, ognuno dei quali valuta la potenza del segnale inviato dal trasponder, è possibile costruire il sistema di posizionamento real time.



• Un sistema RTLS utilizza tag attivi alimentati a batteria e sistemi di localizzazione per individuare la presenza e la posizione dei tag. Operativamente, è presente un database Real-Time delle localizzazione dei diversi tag, che viene continuamente aggiornato con frequenza dell’ordine dei secondi, per i casi in cui vi sia una costante movimentazione, oppure di ore, nel caso in cui gli spostamenti delle ceste, siano invece più limitati. In una applicazione RTLS del genere, le batterie dei tag hanno una vita media di qualche anno, dipendentemente dal rate di trasmissione dei dati.



• Tra le diverse tipologie di trasponder si hanno:– Read-only– Write once read many o WORM (una scrittura, tante letture)– Read and write (lettura e scrittura)

• Nelle prime due forme, il tag RFid rappresenta un'evoluzione tecnologica del codice a barre, in quanto le informazioni immagazzinate sul microchip, una volta scritte, non possono essere modificate. Nella modalità read&write, invece, il tag può essere utilizzato come una memoria dinamica, in quanto le informazioni sul chip possono essere aggiornate in ogni momento, per esempio lungo i passaggi della filiera produttiva. In genere sono poco più costosi dei tag di sola lettura.

Indoor positioning system: tracking dei semilavorati


• Nel caso in esame si ipotizza di considerare il singolo semilavorato come unità oggetto del tracciamento.

• L’idea di base, analoga alla precedente, è quella di mappare l’area di magazzino a livello logico, suddividendola in settori posizionali. In questo modo sarà possibile tracciare la posizione del singolo semilavorato contenuto nelle ceste all’interno dei settori.



• Questo tipo di soluzione prevede l’uso di tag RFid (trasponder) passivi posizionati sui singoli pezzi, attraverso una rete di lettori RFid (controller) opportunamente configurata è possibile individuare la posizione del singolo oggetto all’interno del settore mediante triangolazione dei segnali di risposta acquisiti dai lettori. Generalmente un controller ha un raggio di copertura di 8-9 metri. La rete di lettori RFid deve essere opportunamente studiata per coprire tutta l’area d’interesse.



• I tag RFid in quesitone possono essere stampati mediante l’ausilio di stampanti ad-hoc e immagazzinare diverse informazioni relative all’oggetto, che verranno lette dai controller.

Tracciamento Automezzi


Soluzione AVM (Automatic Vehicle Monitoring) sviluppata dalla società Keplero. Tale soluzione è orientata alla gestione degli aspetti amministrativi e logistici legati al trasporto di merci. Si basa sulla comunicazione tra una centrale operativa e le flotte mobili attraverso l’utilizzo di dispositivi mobile o device di controllo presenti a bordo dei mezzi.



E’ possibile monitorare la posizione dei mezzi su mappe geo referenziate visualizzabili tramite un browser web.Il tutto avviene tramite la ricezione della posizione dei mezzi tramite connessioni GPRS.La Caratteristiche principale della soluzione è quindi quella di poter monitorare:

– mezzi provvisti di centraline GPS/GPRS– mezzi sprovvisti di centraline GPS/GPRS attraverso Dispositivi Mobile di

proprietà dei conducenti– mezzi già integrati con soluzioni AVM di terze parti



Basata sul sistema di monitoraggio Keplero è realizzata su una architettura WEB ed è implementata interamente con componenti Open Source. Essa è composta dai seguenti sottosistemi:

• Centrale Operativa : sistema server centrale dove confluiscono le informazioni dei mezzi monitorati e con la quale è possibile operare e comunicare con gli stessi

• Map Server : componente per la rappresentazione su cartografia geo referenziata dei mezzi

• Apparati di bordo :- device mobile: di proprietà dei conducenti dei Mezzi - centraline OBU (On Board Unit) installati sui mezzi da Monitorare

- Postazioni operatore : accesso web ad uso degli operatori che devono monitorare i mezzi in servizio

- Keplero server : sistema di monitoraggio che mette in comunicazione la Centrale Operativa con i mezzi o con i sistemi esterni



Facilità la gestione dei processi legati al controllo dei mezzi sul territorio fornendo agli utenti ed ai sistemi esterni i seguenti servizi :

Monitoraggio: in tempo reale è possibile sapere la posizione dei veicoli e ricevere notifiche ed allarmi direttamente sul proprio dispositivo mobileReport: il sistema permette una complessa reportistica che permette una attenta analisi per valutare l’operato dei mezzi e dei suoi conducentiCertificazioni: il sistema permette di certificare i servizi tracciati e monitoratiGestione Veicoli: il sistema facilita la gestione della manutenzione dei veicoliGestione Missioni: il sistema consente l’invio della scheda attività



Indipendenza dalle OBU: la soluzione non richiede necessariamente l’installazione a bordo dei mezzi di centraline OBU , la trasmissione della posizione del mezzo alla piattaforma è realizzata tramite una app da installare sul dispositivo mobile del conducente

Integrazione con sistemi di monitoraggio Intermodale: i sistemi di monitoraggio della logistica intermodale, perdono il controllo puntuale della posizione sul territorio della merce quando questa è consegnata ai vettori che operano tramite mezzi su ruota. La soluzione KeepTruck, offerta come servizio ai trasportatori su ruota, consente di produrre le informazioni da integrare ai sistemi di monitoraggio della logistica Intermodale con ovvi vantaggi sulla precisione del servizio di monitoraggio.

Monitoraggio Trasporto Intermodale


Keplero rendo possibile il monitoraggio end to end in tempo reale della catena logistica di spedizione intermodale, dallo shipper al consignee.


CLIENTE: distributore all’ingrosso di beni alimentari.ESIGENZA: trovare una soluzione al quotidiano monitoraggio manuale delle temperature delle proprie macchine frigorifere, utilizzando la piattaforma Keplero. SOLUZIONE KEPLERO: Applicando una sonda ad una scheda Arduino, collegando poi l’intero sistema alla piattaforma Keplero, è stato possibile rilevare la temperatura, inviarla al server centrale e archiviarla nel sistema informativo.Il sistema controlla che la temperatura delle macchine frigorifere sia all’interno di un range impostato dall’utente. Qualora i valori risultassero al di fuori dei limiti indicati, Keplero informa l’utente attraverso l’invio di una email o di un sms, in modo da intervenire tempestivamente, proteggendo l’integrità degli alimenti e delle stesse macchine frigorifere.

Monitoraggio Temperature


OBIETTIVI RAGGIUNTI

Ø automatizzare il processo di monitoraggiodelle temperature e informare tempestivamente di eventualicriticità.Ø risparmio per il cliente: non è più necessario un controllomanuale giornaliero sulle macchine frigorifere; in caso di anomalie,il sistema informa il cliente in tempo reale, abbattendoal minimo il rischio di perdite economiche.Ø possibili miglioramenti: monitoraggio dati diversi (umidità,etc.); controllo carichi macchine frigorifere; allarmi acustici e sonori;monitoraggio stoccaggio e trasporto in rapporto ai carichidelle macchine frigorifere.

Monitoraggio Temperature

43

KEPLERO SRL

[email protected]+39 (06) 87809800

www.keplerotech.com@KepleroTech

piattaforma keplero - internet of things

Engineering