اسمي أنتون فيدوسيف ، أنا مطور لمنصة AR لمؤتمرات الفيديو ، والتي تستخدمها مرافق الإنتاج لدينا. أطلقنا خدمة يمكن لموظفينا من خلالها التواصل عبر الفيديو مع زملائهم من مناطق أخرى ، وتلقي الاستشارات عبر الإنترنت من الخبراء - مصنعي المعدات (أيضًا من مناطق أخرى) ، ويمكن للشركة توفير من 500 ألف روبل إلى عدة ملايين لمكالمة فيديو واحدة.
من أين أتت هذه المدخرات ، ما هي خصوصية استخدام مثل هذه الخدمة في المنشآت الصناعية ، ولماذا لم نتعامل مع نظائرها الموجودة في السوق وكيف صنعنا منتجنا - سأخبرك تحت الخفض.
القليل من التاريخ
بدأ مشروع AR في SIBUR في يناير 2018 ، بالتزامن مع بدء العمل النشط على دمج مفهوم Industry 4.0 في سيناريوهات الإنتاج المختلفة في مصانعنا. بحلول ذلك الوقت ، كان SIBUR قد حلل بالفعل عددًا من الحالات المتعلقة بإصلاح المعدات الصناعية ، وكانت الشركة تفكر في كيفية تقليل تكلفة جذب متخصصين خارجيين من موردي هذه المعدات وشركات الخدمة ، واستبدال زياراتهم الشخصية بمشاورات حول الاتصالات الصوتية والمرئية.
في نفس العام ، اختبرنا تقنية الصيانة عن بُعد باستخدام نظارات الواقع المعزز ، باستخدام عدد من الحلول المتاحة في السوق ، ووضعنا أيضًا سيناريوهات أساسية لتطبيق مثل هذه التقنية ، وحساب الأثر الاقتصادي لتطبيقها. لقد أدركنا أن مثل هذا المشروع ملائم وممكن من الناحية الفنية. وأصبحت شركات توبولسك الخاصة بنا موقع الاختبار.
أطلقنا على منتجنا "Remote AR Expert". في عام 2019 ، بمساعدة "خبير التحكم عن بُعد" ، الذي كان لا يزال يعمل على البرنامج المؤقت لأحد الشركاء ، تم إجراء أكثر من 300 مكالمة فيديو - كل هذه الحالات عندما يقوم موردو المعدات والخبراء الداخليون وممثلو شركات البناء بنقل أو تلقي جميع المعلومات اللازمة من خلال خدمة AR ، دون القدوم إلى إنتاجنا. وفي يونيو 2020 ، بدأت SIBUR في نشر منصة AR الخاصة بها للصيانة عن بُعد وإصلاح المعدات الصناعية.
ما هي خدمة الصيانة والإصلاح عن بُعد بالواقع المعزز؟
خدمة الواقع المعزز لدينا سهلة الاستخدام وتتضمن بشكل عام مكونين رئيسيين: نظارات الواقع المعزز RealWear و Epson (اعتمادًا على الظروف البيئية ، والمزيد عن ذلك لاحقًا) ومنصة وسائط الهاتف المحمول الخاصة بـ SIBUR المدمجة معهم استنادًا إلى نظام التشغيل Android. تم تطويره بالتعاون مع G-Core Labs. تتيح لك المنصة رقمنة كاملة لعملية الصيانة والإصلاح ، وتنظيم البث عالي الدقة ، باستخدام WebRTC ومنصة اتصال كاملة للتفاعل الفعال بين متخصص في الموقع مع خبير عن بعد. يتم تنفيذ جميع عمليات التحكم عن طريق الصوت ، وتبقى أيدي الشخص الذي يعمل مع التثبيت مجانية تمامًا.
ممثل عن مورد معدات صناعية أو خبير داخلي في SIBUR على اتصال بأخصائي المصنع ، الذي يتلقى ببساطة رابطًا إلى بريده الإلكتروني الشخصي ويبدأ مؤتمرات الفيديو في أي متصفح (Chrome ، Edge ، Mozilla ، Safari ، إلخ) على أي جهاز ، في بما في ذلك. الجهاز اللوحي والهاتف الذكي.
ليست هناك حاجة لتثبيت أي تطبيقات أو برامج خاصة.
SIBUR هي شركة موزعة جغرافيًا ، وتعمل مؤسساتنا في أكثر من 20 منطقة في جميع أنحاء روسيا (وليس فقط) ، من الجزء الأوروبي من البلاد إلى سيبيريا والشرق الأقصى. في بعض الأحيان تكون هناك آلاف الكيلومترات بين المصنع وخبير مؤهل يمكنه إدارة صيانة أو إصلاح معدات معينة. على سبيل المثال ، يستغرق الانتقال من مركز شركة في موسكو إلى شيء موجود في سيبيريا من 7 إلى 9 ساعات - خلال هذا الوقت يمكن أن يتغير كل شيء للأفضل وللأسوأ. وماذا لو لم يكن الخبير في موسكو بل في دولة أخرى؟ تقوم المصانع بتشغيل المنشآت والمعدات الروسية من الشركات المصنعة الأمريكية واليابانية والأوروبية والآسيوية. نأخذ في الاعتبار أيضًا أنك تحتاج إلى ترتيب رحلة عمل ، في بعض الأحيان - الحصول على تأشيرة. تجدر الإشارة هناأن الاستشارة الشخصية مع أحد المتخصصين ليست رخيصة: هذه هي نفقات السفر ، أو تكلفة الدفع ليوم عمل كامل للخبراء ، أو حتى عدة أيام (لا تعمل الفواتير بالساعة بتنسيق وجهاً لوجه). يمكن أن تكلف إحدى هذه الاستشارات شركة من عدة مئات الآلاف إلى مليون روبل. وماذا لو عادت قيود الحجر الصحي وإغلاق الحدود وتعليق الرحلات الدولية مرة أخرى؟ لهذا السبب كان إطلاق منصة AR للاستشارات عن بُعد مهمًا جدًا بالنسبة لنا.إغلاق الحدود وتعليق الرحلات الجوية الدولية؟ لهذا السبب كان إطلاق منصة AR للاستشارات عن بُعد مهمًا جدًا بالنسبة لنا.إغلاق الحدود وتعليق الرحلات الجوية الدولية؟ هذا هو السبب في أن إطلاق منصة AR للاستشارات عن بعد كان مهمًا للغاية بالنسبة لنا.
خدمة AR: الوظائف الضرورية وكيفية تنفيذها
السيناريو الرئيسي لاستخدام خدمتنا هو مكالمات الفيديو الجماعية. لتقليل الحمل على الشبكة وتحسين جودة الفيديو المرسل ، نستخدم خادم وسائط. يسمح خادم الوسائط المستخدم في المشروع بتكرار تدفق الوسائط الواردة للعديد من العملاء ، وتكييفه مع قناة الاتصال لكل عميل. كما يسمح لك بإنشاء معاينات حية للمستخدم ، مما يلغي الحاجة إلى نقل مقاطع الفيديو بالحجم الكامل للعملاء الآخرين إلى العميل. للعمل الجماعي للعملاء على أساس خادم الوسائط ، يتم تنفيذ أدوات مثل التكبير والتسجيل.
عندما يقولون "مؤتمرات الفيديو" ، يمثل الجميع سكايب أو تكبير / تصغير. لكننا نعمل مع الواجهات والمستندات ، وفي الإنتاج نعمل مع المعدات ، لذلك نحتاج إلى أيدي حرة لتوضيح العمليات. البيئة نفسها مختلفة أيضًا - يجب ألا تسبب أداة الاتصال شرارة.
لتحرير أيدي متخصص "في الميدان" ، توفر المنصة تحكمًا صوتيًا كاملاً لنظارات الواقع المعزز: عند الأمر ، يتم تنشيطها ، وبدء البث عن بُعد ، وتسجيل الفيديو ، والتقاط صور عالية الدقة. بعد انتهاء الجلسة ، يتم حفظ سجلات الاستشارة على خادم المؤسسة. في بداية الجلسة ، يتم عرض اسم وشعارات الخبير المتصل ومؤشرات جودة اتصال الشبكة ومستوى البطارية على العرض المصغر للنظارات.
في حالة الصقيع الشديد ، تعمل النظارات بسلاسة لمدة ساعتين. وهنا نعود إلى موضوع الشرارة. في مواقع الإنتاج الخاصة بنا ، نستخدم معدات مصممة للتشغيل في بيئة خطرة بالغاز - وهذا هو RealWear. للعمل في ورش الإصلاح ، من الممكن استخدام أجهزة مقاومة للأتربة والرطوبة في التصميم الصناعي. هنا نستخدم معدات إبسون.
عن الصورة
ساعدتنا G-Core Labs في تطوير منصة الوسائط. صورة ثابتة وواضحة ، والقدرة على رؤية حتى التفاصيل الصغيرة للمعدات - كل هذا كان مهمًا جدًا بالنسبة لنا. في هذا الصدد ، قمنا بتغيير السلوك القياسي لمكتبة WebRTC ، حيث عندما تنخفض سرعة الاتصال بالشبكة ، تتدهور جودة الصورة ، ولكن يظل معدل الإطارات. في حالتنا ، تعتبر جودة الصورة أمرًا بالغ الأهمية ، حتى لو كان هناك تأخير في تسليم دفق الفيديو. حسنًا ، إذا فشل الاتصال تمامًا ، فإن منصتنا تعطي الأولوية للحفاظ على اتصال الصوت مع المشغل.
بالإضافة إلى الصورة عالية الجودة ، احتجنا أيضًا إلى الواقع المعزز - المطالبات والإشعارات. بمساعدة مؤشر افتراضي معروض على الشاشة الدقيقة للنظارات ، يمكن لموظف مورد المعدات توجيه تصرفات متخصص من المصنع ، مع الإشارة إلى المكان الذي يحتاج إلى البحث فيه ، وما يجب أن يتحول إليه وأين يتحكم فيه. أيضًا ، تم دمج الدردشة وإرسال الملصقات في وظائف منصة AR. هذا الأخير مطلوب ، على سبيل المثال ، إذا كان هناك خطأ ما في الاتصال. في هذه الحالة ، يرسل الخبير عن بُعد ملصقات إشارات - على سبيل المثال ، "علامة" إذا تم كل شيء بشكل صحيح ، أو "توقف" إذا كنت بحاجة إلى إيقاف الإجراءات.
ما الذي يجعل خدمتنا فريدة من نوعها؟
تتمثل السمات المميزة الرئيسية لحل SIBUR عن نظائرها الأخرى في السوق في عمق اندماجها في مهام وعمليات الإنتاج الحقيقية للمؤسسات ، والرقمنة الشاملة لعملية الإصلاح وتعدد الاستخدامات ، مما يسمح بنشر الخدمة في مجموعة متنوعة من مواقع الإنتاج.
في حلنا ، وضعنا نموذجًا كاملًا يركز على العملاء التجاريين - مديري الإنتاج ، ومديري المواقع ، والميكانيكيين ، ومديري خدمة العملاء التقنيين ، إلخ توفر خدمة AR نظام تذاكر ، والذي لا يعني فقط إمكانية الاتصال بالفيديو ، ولكن أيضًا رقمنة كاملة لعملية الأعمال لإجراء استشارة عن بُعد. بمساعدة نظام التذاكر هذا ، نوجه العميل على طول المسار الكامل لحل المشكلة التي نشأت ، من التحقق من اكتمال المعلومات الضرورية إلى تقييم تكلفة العمل ، والكفاءات والمؤهلات اللازمة للخبراء الخارجيين أو الداخليين ، وضمان أمن المعلومات والإجابة على الأسئلة حول من وفي أي وقت ومع من يجب أن تأخذ النظارات ،كيف يتم دعم هذا النظام وكيف يحدث كل هذا التفاعل بالضبط حتى الانتهاء بنجاح من الخدمة أو الإصلاح.
بالطبع ، توجد في روسيا وأوروبا وآسيا وأمريكا أنظمة تسمح لك بتنظيم اتصالات الفيديو باستخدام نظارات الواقع المعزز. ومع ذلك ، حتى الآن ، يعتمد نجاح تنفيذ مثل هذه المشاريع في المؤسسات الصناعية إلى حد كبير على جودة التكامل في العمليات الداخلية ، فضلاً عن منصة تكنولوجيا المعلومات المستخدمة ، المخصصة للعمليات والمهام الصناعية.
القيود والتحديات: لا - المكونات الإضافية و WiFi ، نعم - LTE وبنية الخدمات المصغرة
كان أحد المتطلبات عند إنشاء النظام الأساسي هو عدم تثبيت أي شيء (مكونات إضافية أو برامج) على أجهزة كمبيوتر المستخدمين. لقد استوفينا هذا المطلب باستخدام عميل ويب ومتصفح حديث. تدعم جميع المتصفحات الحديثة تقريبًا (كل من سطح المكتب والجوال) تقنية WebRTC. خدمتنا مبنية عليها. باختصار ، يتيح لك WebRTC إنشاء اتصال متدفق للصوت والفيديو بين المشاركين باستخدام بروتوكول RTP ، والذي يعمل بدوره عبر UDP. هناك آلية لاختيار المسارات لإنشاء اتصال بين المشاركين (ICE) ، وآلية للتفاوض على تنسيق تدفقات الوسائط (SDP) ، وخوارزميات لتقدير عرض النطاق الترددي لقناة الاتصال ، وخوارزميات لتكييف ضغط تدفقات بيانات الوسائط وخوارزميات معالجة الوسائط مثل إلغاء الصدى ، إلخ.في الآونة الأخيرة ، تلقى WebRTC توزيعًا جيدًا في المتصفحات والتطوير. لا يمكن دائمًا استخدام UDP لنقل البيانات بين المشاركين نظرًا لوجود جدران الحماية وبرامج مكافحة الفيروسات وأجهزة التوجيه و NAT. لحل هذه المشاكل ، تم اختراع STUN و TURN. بالنسبة للحالات التي لا يتوفر فيها UDP ، فمن الممكن الآن استخدام TCP لـ ICE. تمت إضافة دعم TCP أيضًا إلى STUN و TURN.
يزيد بروتوكول TCP من توافر خدمتنا للعملاء الخارجيين الذين يمكن أن يكونوا وراء NAT وجدار الحماية وجدران حماية الشركة وغيرها من قيود الشبكة المختلفة ومع ذلك ، فإن استخدام بروتوكول TCP بدلاً من UDP أدى إلى تغيير في سلوك WebRTC. أثناء نقل بيانات الوسائط عبر بروتوكول UDP ، من الممكن فقدان الحزم والنسخ وإعادة الترتيب والتأخيرات الصغيرة. يتم التعامل مع جميع هذه المواقف بشكل صحيح بواسطة WebRTC: قد يكون هناك مظهر قصير المدى لمشكلات الصورة أو تشويه الصوت. عند استخدام بروتوكول TCP ، لا توجد خسائر أو تكرار أو إعادة ترتيب للحزم - تتم مراقبة ذلك بواسطة الخوارزميات المضمنة في البروتوكول. لكن كل هذا يترجم إلى تأخيرات كبيرة وتقلقل عند استلام الحزم.بصريًا ، بدا الأمر وكأنه إطارات متجمدة وتراكم تدريجي للتأخير بين مصدر الفيديو وعرضه على عميل آخر. بعد إجراء تغييرات على خادم الوسائط ، تمكنا عمليًا من التخلص من تراكم زمن الوصول ، ولكن لم يتم التغلب على تجميد الإطار. تقرر تعطيل إرسال الفيديو مؤقتًا من خادم الوسائط في حالة التأخير الطويل في استلام الحزم. أتاح هذا الحل الحفاظ على الاتصال الصوتي بين المشاركين ، حتى في ظل ظروف الشبكة السيئة.أتاح هذا الحل الحفاظ على الاتصال الصوتي بين المشاركين ، حتى في ظل ظروف الشبكة السيئة.أتاح هذا الحل الحفاظ على الاتصال الصوتي بين المشاركين ، حتى في ظل ظروف الشبكة السيئة.
تتصل جميع النظارات الذكية الصناعية الموجودة في السوق بالشبكة عبر شبكة WiFi. هذا يخلق بعض الصعوبات في تشغيل الزجاج في الأراضي الشاسعة لمصانع SIBUR. يعد توفير اتصال WiFi مستقر لجميع الأماكن في المصنع حيث من المفترض أن يتم تنفيذ العمل باستخدام نظارات ذكية ، نظرًا لحجم المصانع والمنشآت ، مهمة صعبة إلى حد ما. يعد استخدام شبكة LTE اللاسلكية في الأماكن المفتوحة أكثر كفاءة وأرخص. ومع ذلك ، يتطلب مثل هذا الحل أن يكون لدى الموظف معدات إضافية - مودم LTE. كما أن شبكة LTE محمية جيدًا بالهياكل الخرسانية المسلحة للورش وحاويات المعدات المعدنية داخلها. لتوفير تغطية داخل المبنى ، يتم استخدام أجهزة مودم LTE ثابتة وشبكة من أجهزة بث WiFi. عند العمل بالنظارات الذكية تكون جودة الاتصال بالخوادم غير مستقرة ،في بعض الأحيان ينقطع. حتى لا تفقد المعلومات حول ما كان يفعله الموظف بالنظارات وكيف ، تسجل النظارات الفيديو على الوسائط الداخلية. تم تسجيل هذا الفيديو بجودة HD ولا يعتمد على ظروف الشبكة. لدينا القدرة على محو البيانات الموجودة على النظارات عن بعد ، وكذلك حذف البيانات في حالة اكتشاف الجذر.
تم تصميم جميع خدمات SIBUR باستخدام بنية الخدمات المصغرة. منصتنا ليست استثناء. في الواقع ، تتكون من خدمتين صغيرتين: خدمة BPM الصغيرة وخدمة مصغرة لمكالمات الفيديو. نستخدم أيضًا الخدمات المصغرة التي تم نشرها أو تطويرها من قبل فرق أخرى: خدمة مصادقة مصغرة للعمل مع المستخدمين ، خدمة تنبيهات مصغرة للبريد ورسائل SMS البريدية ، وبعض الخدمات الأخرى. تتواصل الخدمات المصغرة مع بعضها البعض باستخدام gRPC. يتواصل العملاء مع خدمتنا بنفس الطريقة: للنظارات الذكية وعميل الويب. ومع ذلك ، لا يدعم عملاء الويب gRPC بشكل مباشر. لديهم مكتبة للعمل مع gRPC-web ، وهو غير متوافق مع gRPC. للوصول إلى الخدمة ، يتم استخدام بوابة gRPC ، والتي تترجم gRPC-web إلى gRPC والعكس صحيح.
في الوقت الحالي ، قمنا ببناء منصة معيارية توفر اتصالات فيديو وصوت مستقرة وعالية الجودة (بقدر ما تسمح به الشبكة) ، ولديها أيضًا القدرة على توسيع وظائفها عن طريق إضافة وحدات ومعدات جديدة. لا يزال هناك الكثير من العمل في المستقبل: هناك خطط لتكامل أوثق مع خدمات المعلومات الأخرى لـ SIBUR ، والبحث عن جيل جديد من النظارات الذكية وخوذات AR و VR ، وتنفيذ أدوات الواقع المعزز والتعاون الفعال بين زملائنا وشركائنا من الأطراف الثالثة.