Die Nutzerorganisation PI (Profibus & Profinet International) führt mit Omlox einen Industriestandard für Ortung ein. Damit werden Informationen aller vorhandenen Ortungstechnologien wie UWB, BLE, RFID, 5G oder GPS verwendbar. Darüber hinaus gibt es eine offene Funkschnittstelle in der Omlox Core-Zone, die es jedem Hersteller ermöglicht seine Devices innerhalb der offenen Infrastruktur zu orten. Augmented Reality (AR) soll nun helfen, die gesammelten Positionsdaten in Echtzeit für Mitarbeiter vor Ort zu visualisieren. Ein Use Case der aufgrund der offenen Omlox-Architektur und XR Streaming nun erstmals einfach von unabhängigen Anbietern umsetzbar ist.
Ortungsdaten nutzbar machen
Echtzeit-Ortungsdaten sind die Basis für effiziente Prozesse. Maschinen und Ausrüstung können passend eingesetzt, Mitarbeiter sicher und schnell durch die Produktion geleitet werden. Omlox überführt sämtliche Ortungsdaten in ein einheitliches Koordinaten-Referenzsystem. Eine AR-Applikation soll diese nun in Informationen umwandeln und in Echtzeit für den Mitarbeiter sichtbar machen. Soweit die Theorie. „Die limitierte Rechen- und Grafikleistung von dazu benötigten Smartphones, Tablets oder AR-Brillen stellt eine Herausforderung dar“, betont Eberhard Wahl, Head of New Business Technology bei Trumpf Werkzeugmaschinen und Leiter des Arbeitskreises Omlox Use Cases bei PI. Ebenso muss die Anbindung des mobilen Gerätes an den Omlox Hub realisiert werden. Komplexe Datensätze/3D-Modelle, Datenströme und Koordinatentransformationen seien auf dem mobilen Endgerät nicht sinnvoll abbildbar.
Ein weiterer Faktor ist das offene infrastrukturbasierte Setup der Core-Zone. Die Positionsdaten werden auf einem zentralen Server berechnet. Diese offene Infrastruktur erlaubt die einfache und sofortige Absolutortung der AR-Devices. Zudem behält der Werkleiter in der Omlox-Architektur die Hoheit über alle Positionsdaten in seinem Werk und kann diese zentral verwalten. Das erleichtert weiterführende Analysen, etwa zur Optimierung räumlicher Prozesse. Bei der Verwendung klassischer mobiler AR Hardware aber werden unter anderem Tracking- und Maschinendaten lokal auf dem Gerät oder zwangsweise auf einem verbundenen Cloud-Server gespeichert. Ein potentielles Datenschutzproblem und Einfalltor für Hacker. „Die Sicherheit sensibler Ortungsdaten ist ein zentrales Thema für uns, insbesondere weil mobile Endgeräte einen Weg in das heimische Büro finden und auch verloren gehen können“, so Wahl.
Technologietrend XR Streaming
„Wir kombinieren jetzt die Tracking-Welt von Omlox mit der AR-Welt – mit konkreten Benefits für den Endanwender und die Prozessgestaltung“, verspricht Eberhard Wahl. Um den Use Case inklusive AR-Applikation zu realisieren und die oben genannten Hürden zu überwinden, nutzt Omlox die Pilotumsetzung auf Basis von Isar. Das von Holo-Light entwickelte Software Development Kit (SDK) ist eine Remote-Rendering-Komponente, womit gesamte AR- und VR-Applikationen gestreamt werden können. Die Rechenleistung kommt nicht mehr vom mobilen Endgerät selbst, sondern potentiell unbegrenzt von einem leistungsstarken lokalen Server oder wird aus einer ausgewählten Cloud bereitgestellt. Sobald das SDK in die AR-Anwendung eingebaut ist, muss die App nicht mehr direkt auf einem Endgerät installiert werden. Die AR-App wird stattdessen in der Cloud mit Verbindung zum Omlox Hub installiert und ausgeführt. Eine simple Empfänger-App auf dem mobilen Endgerät sendet Informationen, z.B. Sensordaten für das Raum-Tracking oder Positionsdaten, an den Server. Dort werden die Daten verarbeitet und der anzuzeigende 3D-Inhalt zurück zur Empfänger-App gesendet. Es entsteht ein Echtzeit-Streaming von AR-Inhalten wie 3D-Maschinen- und Live-Ortungsdaten in ausgesprochen hoher Detailtreue und Komplexität.
„Es gibt bereits unzählige Ortungssysteme im Umfeld von Augmented Reality“, erklärt Alexander Werlberger, Mitgründer und CTO von Holo-Light. „Diese sind aber alle proprietär, was die breite Nutzung verhindert.“ Hier eröffne die offene Omlox Core-Zone eine neue Welt für AR: Die vorhandene Infrastruktur kann von jedem Device genutzt werden. Jeder Hersteller kann auf Basis der standardisierten Schnittstelle eine Infrastruktur oder ein Lokalisierungs-Device realisieren. Damit wird die Navigation Indoor so einfach wie die Navigation Outdoor. Das offene GPS für Outdoor wird durch Omlox für Indoor ersetzt. So wie im Outdoor-Bereich bei modernen Pkw kann AR jetzt auch im Innenbereich Navigationsbefehle positionsgerecht anzeigen.
Damit löst Omlox für AR zwei zentrale Probleme:
- Die einfache und offene Absolutortung der Devices im Raum direkt nach dem Anschalten (Omlox Core-Zone) und
- die Bereitstellung des Contents für die AR-Devices (wo ist was) über den Omlox Hub.
Selbst sich bewegende Objekte wie Personen, Assets oder AGVs lassen sich über die Omlox-Hub-API in der AR-Applikation einblenden.
Alles über einen Server
Sämtliche Rechenprozesse wie Content Rendering und Anwendungslogik aus dem Omlox-System erfolgen mit der Isar-Technologie über einen zentralen Server. Durch die zentrale Server-Komponente lässt sich die Tracking- und AR-Welt performant kombinieren. Der Endanwender bekommt in Echtzeit auf seiner AR-Brille Pfeile, Navigationshinweise, Maschinendaten, Werkzeugpositionen etc. dargestellt. Backend-seitig wiederum lässt sich die AR-Applikation über den Server wie das restliche Omlox-System steuern und warten. Der agnostische Ansatz für Geräte und Serverinfrastruktur des Isar-SDKs ermöglicht zudem die Einbindung weiterer Endgeräte wie Android- und iOS-Smartphones, ohne weiteren Entwicklungsaufwand.
