Vernetzte und digitalisierte Prozesse: Data Lifecycle im Fokus
- Zukunftssichere, kosteneffiziente und offene Plattform
- Automatisierung mühsamer manueller Prozesse
- 100 % digital = keine Zettelwirtschaft mehr
- Freie Wahl der Hardware und Software
- Vielfältig einsetzbar
Data in Prozessen
Effizient, flexibel und transparent
Für viele Unternehmen verschiedenster Branchen bedeutet die zielführende Analyse ihrer Prozessdaten ein großes Plus an Wettbewerbsfähigkeit und Zukunftssicherheit.
Eine individuell angepasste Steuerung des Datenflusses entlang von Arbeitsabläufen ermöglicht erstens das kontrollierte, ausgewählte Sammeln der gewünschten Daten und zweitens den Informationsaustausch zwischen entscheidenden Komponenten im System. Dabei entsteht ein Abbild des komplexen Prozesses in Datensprache, z. B. Daten mit Zeitstempel. Das Verstehen dieser Datensprache bedeutet das tiefe Verständnis des gesamten komplexen Prozesses – der Ablauf im System wird transparent und nachvollziehbar.
Das Generieren und Austauschen von Daten unterstützen einzelne Komponenten eines Systems häufig nur fragmentarisch, wodurch Lücken in der Datennachverfolgung entstehen. Eine fachliche Analyse dient der Entdeckung dieser Lücken und erfordert praktische Lösungsansätze. Beispielsweise kann die Vervollständigung des Datenflusses mittels angepasster Software (z. B. Kommunikationsschnittstellen oder Interpretationsgeneratoren) und Hardware (z. B. zusätzliche Sensoren) flexibel und effizient gestaltet werden.
Anhand der erhaltenen und aufbereiteten Daten ist die Analyse des Systems sowie der Einzelkomponenten möglich. Abhängig von der Domäne, dem Kontext und den gesteckten Zielen lassen sich aus diesen Betrachtungen zahlreiche potenzielle Verbesserungen schöpfen, beispielsweise hinsichtlich der Optimierung und Automatisierung von Prozessen, Kosteneinsparungen sowie gesteigerter Qualität und Effizienz.
Den gesamten Data Lifecycle sowie die Integration aller drei vorgenannten Schritte haben infoteam-Experten in einem Use Case „smartGym“ abgebildet, der bisherige Fitnesstraining-Ansätze revolutionieren kann.
smartGym: Data Lifecycle
Das „smartGym“ ist ein vernetztes, selbstlernendes System, das entlang des Datenflusses übergreifende Lösungsansätze für moderne Schlüsseltechnologien vereint – damit Sportler die Qualität ihres Fitnesstrainings verbessern und ihr körperliches Potenzial besser ausschöpfen können.
Im Mittelpunkt steht das Training an der entsprechend vorbereiteten Kraftstation – ein mit Sensoren ausgestattetes Fitnessgerät. Das Entwicklungsteam hat die Sensoren so platziert, dass das Ausführen der Übungen optimal analysiert wird. Über ein internes Netzwerk werden die Daten vorverarbeitet und kommuniziert.
Das „smartGym“ sorgt für einen kontrollierten Datenfluss – von der fortwährenden Generierung neuer Daten und der Erweiterung der Datenbasis über den wiederkehrenden Austausch von Informationen zwischen Benutzer und lernendem KI-System bis zur permanenten Neuinterpretation der Sensordaten im Datenpool. Damit schließt sich der hier dargestellte Lebenszyklus.
Mit den durchgeführten Maßnahmen ist aus der ursprünglich stummen Kraftstation ein aktiver und intelligenter Trainingspartner – „smartGym“ – entstanden. Er sieht die kleinen und großen Trainingsfortschritte und teilt dem Benutzer auch eventuell nötige Korrekturen in der Ausführung einer Übung mit.
smartGym: vernetzte Architektur und technischer Ablauf
Mithilfe der von infoteam entwickelten Handy-App (iOS- und Android-kompatibel) kann der Benutzer den Datenfluss im System steuern. In der App dargestellte persönliche Trainingspläne und Übungen werden in einer NoSQL-Datenbank verwaltet und sind Auslöser für die Kommunikation zwischen den vernetzten Komponenten. Nach der Anmeldung in der App aktiviert das Ausführen einer Übung die Echtzeitdatenübertragung und den Informationsaustausch.
An dem mit dem „smartGym“ korrespondierenden Fitnessgerät ist ein MQTT-Netzwerk mit drei Sensortypen und einem Raspberry Pi als Broker angebracht. Ultraschallsensoren erfassen mittels Hinderniserkennung die Höhe des Kabelzuges und die Position des Benutzers. Gyroskope messen die Beschleunigung der bewegten Teile des Gerätes und ermitteln das Tempo der Ausführung einer Übung. Platziert auf der Trainingsbank, berechnen sie auch deren Neigungswinkel und schätzen dadurch die aktuelle Ausrichtung. Jede Gewichtsscheibe ist mit einem RFID-Tag entsprechend ihrem Gewicht ausgestattet. Dies ermöglicht das Tracken des Gewichtes während des Ausführens einer Übung. Pro Sensortyp sind mehrere Sensorinstanzen, gesteuert jeweils von einem NodeMCU, an verschiedenen Stellen des Fitnessgerätes platziert.
Der IoT Hub ermöglicht den permanenten Datenaustausch zwischen der gesamten Hardware – von den Sensoren bis in die Cloud. Er empfängt die Telemetriedaten und leitet sie an einen Datenanalysedienst zur Analyse und Speicherung weiter. Das vortrainierte KI-Modell interpretiert die in der Cloud neu ankommenden Sensordaten und trifft eine Klassifizierungsvorhersage im „smartGym“-Szenario. Dieses auf Data Science basierende Ergebnis – die Art, wie der Nutzer die Übung ausführt – wird an das MQTT-Netzwerk kommuniziert. Der Raspberry Pi wiederum leitet die empfangenen Informationen an die App weiter, um dem Nutzer Feedback zu geben.
„smartGym“ verwendet das Konzept einer intelligenten Fabrik und vereint verschiedene Technologien wie App-Entwicklung, Hardware-Kommunikation, IoT, Cloud-Computing, KI und Data Science in einem Projekt. Der Fitnessbereich ist nur eine von vielen Einsatzmöglichkeiten des Systems „smartGym“. Die Infrastruktur ist vielfältig adaptierbar.
infoteam-Expertise
Die infoteam-Expertise und deren Anwendung in Projekten sind so individuell wie die Anforderungen, Wünsche und Ziele unserer Kunden. Deshalb unterstützen wir unsere Kunden flexibel bei ihren spezifischen Herausforderungen – mit ausgewählten Modulen und entlang des gesamten Data Lifecycles.
infoteam Software AG
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Bildunterschrift bei ISMS: „Unternehmen und Organisationen sind heute einer Vielzahl von äußeren Einflüssen und Risiken im Umgang mit Informationen ausgesetzt.“
