Atualize para HMIs Contextuais: Aumentando Eficiência Sobre Interfaces Estacionárias Tradicionais

 Nos últimos anos, HMIs estacionárias têm lutado para acompanhar as expectativas de operadores móveis, levando a um vácuo que está sendo rapidamente preenchido por HMIs Contextuais mais avançadas. O problema tem sua raiz na falta de eficiência. Por exemplo, engenheiros de manutenção estão continuamente desperdiçando tempo entre inspecionar a HMI estacionária e a localização física onde o ativo está. Existem vários casos onde a manutenção precisa ser realizada no lado oposto do ativo de onde o display HMI estacionário está localizado. Isso geralmente ocorre durante troubleshooting, diagnósticos, comissionamento ou trocas de equipamento quando o operador precisa verificar os parâmetros de estado do ativo.

Mobilidade é uma das características mais valiosas de HMIs contextuais para engenheiros e operadores. Uma HMI de workstation geralmente emprega um navegador web, mas com HMIs contextuais, a dificuldade de navegar em uma tela muito maior em um dispositivo móvel é eliminada. Por definição, HMIs contextuais significam que o display é ajustado de acordo com a especificação do dispositivo do trabalhador, atendendo à necessidade do trabalho que precisa ser realizado.

Os componentes específicos de HMI que são exibidos no display do operador são enviados para seu dispositivo através de um servidor de mobilidade contextual, que está ciente da localização e nível de acessibilidade do usuário. Isso acontece apenas quando o trabalhador está dentro de um alcance especificado do dispositivo que precisa ser mantido/configurado. Por razões de segurança, é imperativo que o dispositivo seja automaticamente removido do serviço HMI após um certo período de tempo ou nível de proximidade.

Um gerente de planta pode tirar total proveito de HMIs contextuais quando a infraestrutura implantada não está repleta de complexidades. Dispositivos móveis estão no núcleo da infraestrutura de HMI contextual. Com avanço em tecnologias móveis, geo-localização e conectividade sem fio estão disponíveis de forma acessível em dispositivos, tornando viável fornecer HMI dinâmico e contextual baseado na proximidade do trabalhador a uma área geográfica. A definição de "área geográfica" é vaga e cabe aos gerentes de instalações; uma zona pode ser uma sala, um andar ou toda a instalação, ou pode ser apenas alguns metros ao redor do dispositivo em questão.

Zonas geográficas podem ser projetadas com a ajuda de geo-tags como comunicações de campo próximo (NFC), beacons Bluetooth low energy (iBeacons) ou códigos QR, que são então colocados estrategicamente ao redor de ativos para elicitar push de HMI contextual para dispositivos móveis. Em seguida, um aplicativo móvel de serviços de proximidade seguro precisa ser desenvolvido que recebe identificação dos geo-tags sempre que o alcance da zona é violado. Se mais de um dispositivo precisa ser usado dentro de um alcance específico, então um geo-tag com sinal mais forte é necessário. O conceito é chamado de "geo-fencing", permitindo que ações de controle ocorram baseadas na zona em que o operador está.

A ordem de operação é a seguinte:

• O dispositivo móvel executa o aplicativo que estabelece comunicação com o servidor de mobilidade contextual usando um protocolo IP padrão sobre Wi-Fi ou rede celular.
• O servidor de mobilidade contextual avalia a solicitação e autentica o usuário.
• Com base no nível de autenticação, o servidor envia as informações e controles necessários para o dispositivo móvel.
• As informações e controles enviados se ajustam de acordo com as capacidades de display do dispositivo móvel.

Deve-se notar que nem o servidor de mobilidade contextual nem o app móvel se comunicam diretamente com o ativo. O papel de monitoramento, controle e automação permanece com o Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) ou Building Management System (BMS), com o servidor de mobilidade contextual atuando como intermediário. Ele recebe entradas do dispositivo móvel que então relata ao SCADA/BMS usando OPC ou outros protocolos compatíveis.

A infraestrutura inteira repousa sobre duas tecnologias:

• Servidor de Mobilidade Contextual
• Motor Lógico Contextual

O servidor de mobilidade é responsável por manter um banco de dados que rastreia geo-zonas, perfis de usuários e informações sobre controles, ações e eventos de equipamentos. O Motor Lógico Contextual realiza todas as autenticações e gera ações apropriadas para distribuição de informações ao dispositivo móvel. Isso pode incluir recursos como esquemas, desenhos, etc. que operadores precisam para cumprir sua tarefa.

Através de HMIs Contextuais, operadores e pessoal de manutenção são capazes de realizar suas tarefas de forma mais eficaz, através de maior consciência situacional e controle inteligente. Informação necessária é postada no dispositivo móvel automaticamente sempre que o servidor detecta que o usuário entrou na geo-zona e todos os procedimentos de autenticação foram satisfeitos. Isso elimina a necessidade de ter uma HMI projetada para o ativo, junto com o incômodo de instalar um monitor que acabará em local inadequado. Quando uma falha ocorre, o técnico mais próximo pode ser chamado, requerendo nada além de seu dispositivo móvel para realizar troubleshooting. Em contraste, manutenção pode ficar complicada se a própria tela HMI for danificada durante um acidente.

A infraestrutura de mobilidade contextual estaria incompleta sem um sistema de mensagens privado e, mais importante, seguro, pois permite que operadores troquem informações entre si e com a sala de controle. As funcionalidades do sistema de mensagens não precisam ser avançadas, mas devem pelo menos incluir texto, fotos, vídeos e comunicação de áudio.

Um sistema de mensagens integrado é mais útil que software de terceiros, pois aumenta a produtividade. Usuários não precisam trocar de telas ou se preocupar em divulgar informações confidenciais, e as mensagens podem se tornar parte permanente do registro de Operações & Manutenção. Tudo isso não é possível com apps de terceiros. Além disso, mensagens eletrônicas permitem que mensagens sejam direcionadas dentro de grupos de acesso ou indivíduos especificados, que por sua vez podem ser supervisionados pelo gerente da planta.

Uma infraestrutura de mobilidade contextual só seria bem-sucedida se dispositivos móveis tiverem acesso à rede em todas as localizações. Fraco sinal pode levar a interrupção ou lentidão que derrotaria o propósito de HMIs contextuais. Portanto, além de posicionamento efetivo de geo-tags, o design deve incorporar a carga de trabalho que um ativo particular encontrará, escolhendo as capacidades da infraestrutura de rede accordingly.

Por fim, o alto custo de implantar uma solução de HMI contextual pode ser um fator impeditivo, no entanto, os benefícios de longo prazo, como eliminação de HMIs estacionárias, aumento de produtividade e segurança melhorada, compensarão a vantagem.

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