Neste artigo, apresentaremos o significado de interfaces de dados homem-máquina. Proprietários de plantas podem usar este artigo para aprender mais sobre o conceito de interfaces de dados homem-computador e o papel das interfaces de dados homem-computador na planta do futuro.
Este artigo abrange:
- O que significa interface de dados homem-máquina?
- Principais benefícios da interface de dados homem-máquina
- Quais indústrias o utilizam?
- O que é necessário para a implementação?
O que significa interface de dados humano-computador?
Internet das Coisas e Ambiente de Big Data
À medida que mais e mais plataformas de IoT são usadas na fabricação, grandes quantidades de dados estão sendo geradas. O ambiente de fábrica "inteligente" é sobre gerar e entregar grandes quantidades de dados, aprendizado de máquina, inteligência artificial, soluções de realidade aumentada e virtual e máquinas conectadas com plataformas de IoT integradas. Os dados reais podem vir de fontes externas, como sensores em máquinas, dispositivos conectados, logística, HMIs embarcados, sistemas SCADA internos e padrões de compra do cliente. Hoje, existem inúmeras fontes de dados que precisam ser integradas ao processo de tomada de decisão.
Soluções de Big Data e Business Intelligence estão sendo cada vez mais avaliadas para obter insights de dados. Na maioria dos casos, esses dados são enviados para a nuvem para posterior análise e processamento. Há uma necessidade de uma solução de nuvem industrial robusta para armazenar e processar dados de múltiplas fontes de dados geradas.
Dito isso, no entanto, há momentos em que decisões instantâneas precisam ser tomadas, e nesse caso os dados precisam ser processados na borda, em vez de serem transmitidos para a nuvem primeiro. A computação de borda envolve o processamento de dados de plataformas de IoT mais próximas de onde os dados são realmente gerados. No caso de fábricas, isso envolve o processamento de dados no chão de fábrica.
Considere uma situação em que uma máquina crítica em uma importante linha de montagem superaquece. Se todos os dados tiverem que ser enviados para a nuvem primeiro, isso pode ser muito demorado porque uma ação imediata é necessária. Problemas envolvendo latência e conectividade de rede também podem ter um impacto. Nesse caso, a computação de ponta é preferível a um processo baseado em nuvem porque os sensores das máquinas podem enviar apenas os dados de que precisam para o HMI no chão de fábrica, para que o pessoal da fábrica possa ajustar imediatamente a temperatura das máquinas de acordo.
Interface de Dados Humanos
O conceito de Interface de Dados Homem-Máquina é sobre humanos interagindo diretamente com dados gerados por máquinas. Ele também descreve a conexão entre o cérebro e os padrões de pensamento da máquina. Em outras palavras, os dados fluem entre o cérebro humano e a máquina.
Muitos proprietários de plantas estão familiarizados com o envolvimento máquina-a-máquina porque as máquinas no chão de fábrica exigem entrada de outras máquinas e são parte de um sistema SCADA interno. A maioria também está familiarizada com o conceito de facilitar a interação humana por meio do uso da linguagem.
Interfaces de dados homem-máquina são sobre comunicação homem-máquina. Interfaces de dados humanos requerem máquinas que sejam capazes de captar e entender não apenas padrões neurais e comunicações, mas também reconhecer e entender outros indicadores sensoriais. Isso pode incluir o uso de sistemas de reconhecimento facial para que os varejistas possam avaliar a reação de um cliente a um determinado produto ou fornecer informações promocionais em tempo real sobre um produto no qual eles demonstraram interesse positivo. As máquinas também devem ser capazes de processar e entender comandos de voz, dicas visuais, biofeedback e outros dados sensoriais para se envolver efetivamente nessa comunicação.
Interfaces de dados humanos estão alinhadas com a meta da Indústria 4.0 de aprendizado de máquina, pois as máquinas aprenderão e serão capazes de processar os dados que recebem do cérebro humano/feedback humano direto. Assim, se esse conceito for aplicado a um ambiente de fábrica, no caso de uma máquina superaquecida, a temperatura pode ser ajustada por dicas visuais ou comandos de voz diretos dos trabalhadores da fábrica.
Principais benefícios das interfaces de dados homem-máquina
Capacidades de tomada de decisão melhoradas
A otimização de plantas orientada por dados facilitou o desenvolvimento de soluções de manutenção preditiva e outros insights de big data, como algoritmos de aprendizado de máquina. Uma vez que as plataformas de IoT estejam em vigor, as interfaces de dados humanos podem permitir que o cérebro humano acesse dados e insights diretamente dessas plataformas sem ter que transferir dados para a nuvem primeiro.
Simplificando o processo de engajamento de dados
A análise de dados é um campo bastante complexo. Enquanto o desenvolvimento de sistemas back-end ainda requer capacidades tecnológicas avançadas, as interfaces homem-máquina têm o potencial de reduzir a complexidade dos sistemas front-end tradicionais.
Análise e processamento de dados em tempo real
Interfaces de dados humanos são bem adequadas para ambientes de processamento de ponta e permitem tomada de decisão crítica e análise de dados em tempo real. Não há atraso de tempo devido à latência e apenas os dados que precisam ser processados são enviados, portanto, pacotes menores de dados são envolvidos.
A indústria está usando isso?
Atualmente, não há muitas indústrias usando a Human Data Interface. O setor de saúde foi um dos primeiros a adotar a tecnologia da Human Data Interface e tem sido usada para ajudar pacientes paraplégicos. Espera-se que mais e mais indústrias adotem o modelo da Human Data Interface em um futuro próximo.
O que a implementação exige?
Mudança de atitude
O primeiro obstáculo que precisa ser superado para implementar uma interface de dados humana é a atitude. Tradicionalmente, a análise de dados e o gerenciamento de big data só foram realmente explorados por analistas de dados e outros profissionais de TI/negócios. Para consultar dados, também é preciso entender bancos de dados e várias linguagens de programação. O conceito de interface de dados humana depende da capacidade do cérebro humano de emitir comandos diretos para máquinas e da capacidade das máquinas de captar pistas humanas e indicadores sensoriais. Isso significa que o fluxo de dados pode ser facilitado independentemente do nível de habilidade ou experiência do usuário final, o que requer uma mudança drástica nas atitudes atuais em relação à consulta e gerenciamento de dados.
Compreendendo dados
O cérebro humano deve ser capaz de entender os dados transmitidos pela máquina e vice-versa. Treinamento de realidade virtual e outras ferramentas de IA podem ser usadas para fornecer às pessoas sessões de engajamento de máquina para conjuntos de dados mais complexos. As máquinas também devem ter os sensores e algoritmos necessários para processar feedback humano direto.