Due grandi fenomeni stanno caratterizzando l'IT degli ultimi anni. Il cloud di Azure permette ad una qualunque azienda, compresa la piccola e media impresa italiana tipica del nostro tessuto imprenditoriale triveneto, di erogare servizi IT, worldwide e con qualità. Internet of Things (IoT), assieme al movimento dei "makers", permette di aggiungere "intelligenza" a qualunque manufatto o prodotto, affinchè questo si relazioni con i servizi cloud che abbiamo sviluppato. Infiniti sono gli scenari possibili e noi ne analizzeremo uno. Sotto il nome di Predictive Maintenance si identificano tutta quella serie di servizi che possiamo erogare con il Cloud e l'IoT per acquisire dati dai prodotti che già si vendono a clienti worldwide; in caso di degrado delle prestazioni, i dati acquisiti potranno essere analizzati al fine di pianificare una manutenzione preventiva, prima che avvenga una più onerosa rottura. Questo apre non solo nuovi mercati, ma anche nuovi prodotti, servizi o canali di vendita. Il tutto realizzabile con le risorse disponibili sul territorio e con la tecnologia Microsoft.

1. CLOUD
CONFERENCE
ITALIA
2016
PREDICTIVE MAINTENANCE PER
L'AZIENDA DEL NORD EST CON AZURE E IOT
Marco Parenzan

2. e
#cloudconferenceitalia
SPONSOR

3. e
#cloudconferenceitalia
CHI SONO
Marco Parenzan – Cloud Academy/1nn0va
marco.parenzan@1nn0va.it
Twitter: @marco_parenzan
Azure MVP 2016

4. e
#cloudconferenceitalia
DI COSAPARLIAMO?
+
=

5. e
#cloudconferenceitalia
DI COSAPARLIAMO?

6. e
CONTESTO E SCENARIO
#cloudconferenceitalia

7. e
Contesto
 Azienda di Produzione Industriale
 10-50M EURO
 Presenza world-wide
 Mercato Pro
 Più sensibili al servizi
 E poi discutiamo del privato
 Su commessa
 Assorbe I costi iniziali
 E poi discutiamo della serie
#cloudconferenceitalia
10M€

8. e
Industial Stainless Steel Kitchen Applications
#cloudconferenceitalia

9. e
Scenario: resistor performance loss
 Reference temperature is no more reachable
 Example
 fry-top: 400°C 300°C
 human cannot verify the temperature
 Mechanical thermostat shows only reference temperature, not current temperature
 Effects
 Longer cooking
 “Bad” cooking
 Customer impact
 Prelude to break

10. e
Scenario: resistor break
 Typically after a loose of performances, resistor elements break (days/weeks)
 Effects
 Appliance break
 Kitchen mainly slow down (few cooking appliances)
 Kitched typically don’t stop | Many elements in cooking blocks can supply loss of other
elements
 Long time in assistance (no SLA discussed)
 Stop can vary from hours to days
 Final customer impact/reputation

11. e
Required solution
 Telemetry in industrial cooking plants
 Intelligent appliances that sends status/operational data
 Collect data world wide
 Group by
 Appliances
 Temperature range
 Daily/Seasonal data
 Kitchen/Plant
 Apply data analysis algorithms
 Final analysis (analyze costs)
 Forecast analysis (prevent uncontrolled failures, manage “planned” failures)

12. e
Proposizione
 Assolvere ad una esigenza «immediata»
 Manutenzione predittiva
 Manutenzione preventiva
 Abbattere i costi della manutenzione
 Assolvere ad una esigenza «a lungo termine»
 Offrire nuovi servizi alle aziende
 Permettettere alle aziende di offrire nuovi servizi
 Nuovo modello di business (CAPEXOPEX)
#cloudconferenceitalia

13. e
Industria 4.0
#cloudconferenceitalia
http://www.slideshare.net/alexcurti/piano-industria-40-68702177

14. e
Benefici attesi dall’ Industria 4.0
#cloudconferenceitalia

15. e
Tecnologie abilitanti Industria 4.0
#cloudconferenceitalia

16. e
Embedded
 È la tecnologia che rende intelligente un elemento prodotto
 Permette di creare azione ed interazione LOCALE
 Usa microprocessori o microcontrollori
 Microcrontrollori: I/O oriented, Atmel ATmeg328, ESP8266
 I/O, realtime
 GPIO (5V, 3,3V)
 Microprocessori: ARM Cortex, Intel Quark, Intel Atom
 Gateway
 Elementi tecnologici di riferimento
 Consumo energetico
 Si parla spesso di SOC: System On Chip
 Integrazione cost effective
 Può essere realtime
#cloudconferenceitalia

17. e
I progetti Embedded IoT sono complessi
•conoscenze
Incompatibile con
la infrastruttura
corrente
•conoscenze
Time consuming da
avviare
•Infrastruttura complessa
•Procedure
Difficile da
mantenere
•Costi
•Infrastruttura complessa
Difficile da scalare
#cloudconferenceitalia

18. e
Makers
 Board con microcontrolloreArduino
 Board con microprocessoreRaspberry
 Prototipazione
 Verifichiamo che l’idea funzioni
 Focus on:
 Programming, Connecting
 …non sull’elettronica…
 Non industrial-grade
 Hanno cambiato il modo di interagire con il mondo embedded
 Queste schede sono «naturalmente» connesse a Internet
 Implementano sempre uno stack TCP/IP o almeno una connessione esterna evoluta (USB)
#cloudconferenceitalia

19. e
Boards for makers
#cloudconferenceitalia
Arduino
Raspberry

20. e
Industrial-grade Makers
#cloudconferenceitalia
Arduino
Raspberry
Olimex
Toradex

21. e
Windows 10 IoT Core
 Microsoft ha una storia nel mondo embedded
 Windows CE
 È una versione/subset di Windows 10
 Condivide la stessa base di codice
 Portabile su Intel x86/x64 e ARM (gira sulla
Raspberry PI 2/3)
 Pro
 Condivide l’application model (Universal Windows
Platform)
 .NET Core per ARM in arrivo
 Cons
 Non è ancora chiara la strategia di supporto
(equivalente a Windows CE)
 «Lento» lo startup
 No realtime
#cloudconferenceitalia
Comunque anche Windows 10 può avere delle cose da dire...

22. e
Linguaggi e ambienti
 Linguaggi
 C e Processing per Arduino
 Linux
 E un po’ Windows
 C, JavaScript/Node.js, Python, C#
 .NET Core
 Ambienti
 Visual Studio
 On line prototyping
#cloudconferenceitalia

23. e
Internet of Things
 Embedded genera dati
 Dati vengono inviati attraverso Internet
 I dati solo archiviati non sono Internet of Things
 Se non ci facciamo niente, non servono a niente
 Questo per evitare che oramai qualsiasi cosa sia IoT
 I dati vengono Archivati, Elaborati, Presentati, Generano feedback
#cloudconferenceitalia

24. e
Non solo Raspberry…Hololens
#cloudconferenceitalia
http://arstechnica.com/gadgets/2015/01/hands-on-with-hololens-making-the-virtual-real/

25. e
Non solo Raspberry…Industruino
#cloudconferenceitalia

26. e
Energy ManagementVertical Cloud
#cloudconferenceitalia
MA DI CHI SONO I DATI?

27. e
AZURE E IL CLOUD
#cloudconferenceitalia

28. e
Azure
 Infrastruttura pubblica
 Global presence (36 datacenter)
 Multitenant
 Self Service
 Pay as you Use
 CAPEX  OPEX
 Certificazioni
 Trust
#cloudconferenceitalia

29. e
Adopting Azure – alcuni fatti
 1 su 3 macchine in Azure sono Linux
 Linux devs sono più affini dei Windows devs
 Internet Company vs. Enterprise
 60%+ soluzioni Cloud sono IaaS
 Cloud != Hosting Tradizionale
 Hosting TradizionaleVM
 CloudVM, Virtual Network, Storage
 PaaS where possible, IaaS if needed
#cloudconferenceitalia

30. e
Via da On Premise
 Mi basta un server
 Quanto mi costa…
 Senza pensare a
 Disponibilità
 Certificazioni
#cloudconferenceitalia

31. e
Via da IaaSPaaS
 Paragone con IaaS
 Focus su cosa si consuma del servizio
 Entità misurabili del NOSTRO servizio
#cloudconferenceitalia

32. e
Azure IoT
 È la strategia Microsoft con Azure per la realizzazione e la gestione dei progetti
IoT
 È un insieme di
 Patterns
 Servizi
 Best practices
 https://catalog.azureiotsuite.com/
#cloudconferenceitalia

33. e
Azure IoT
 È la strategia Microsoft con Azure per la realizzazione e la gestione dei progetti
IoT
 È un insieme di
 Patterns
 Servizi
 Best practices
#cloudconferenceitalia

34. e
Azure IoT Suite for Remote Monitoring
#cloudconferenceitalia

35. e
Azure IoT Suite for Predictive Maintenance
#cloudconferenceitalia

36. e
Azure IoT Hub
 È un servizio di Gestione e comunicazione dei device
 Qualunque device, non solo Windows 10 IoT Core
 Lavorare con piattaforme note e protocolli standard
 HTTPS, MQTT, AMQP
 Stabilire una comunicazione bi-direzionale con i dispositivi IoT
 Eventi (DeviceHub)
 Comandi (HubDevice)
 Gestisce l’autenticazione per device
#cloudconferenceitalia

37. e
Funzionalità di Azure IoT Hub
#cloudconferenceitalia

38. e
Function Apps (a.k.a. Azure Functions)
 Serverless proposition
 Dynamic AppServicePlan
 Supporta .NET Core e Node.js
 script based (.csx)
 Stesso «modello» di ASP.NET Core: scripting+ core in package NuGet
 Basato sui WebJobs (task runner)
 Trigger based
 Http Trigger (request, response)
 Http Trigger (webhook)
 Db Trigger
 Storage Trigger
 Queue Trigger
 Supporto per la command line
 Backend generico per funzioni accessibili da server e da client
#cloudconferenceitalia

39. e
Azure DocumentDb
 HyperscaleHighly ingestionScale on write
 SSD based
 Geo replica readonly nativa, automatica, configurabile
 Database documentale basato su Json
 No-validazione dello schema (genericamente detto non strutturato)
 Embedding di relazioni one-to-some
 Developer-oriented
 No impedance mismatch (ORM)
 Container
 Elemento di partizionamento
 Elemento di scalabilità
 Elemento di throttling
 Elemento di costo
 RURequest Unit («moneta» che media il costo di CPU, Memoria e IOPS)
 https://www.documentdb.com/capacityplanner
 Si interroga in un linguaggio simil-SQL
 Supporta Stored Procedures/Triggers/User Functions in JavaScript
 Per chi ha esperienza di Mongo, ha una API nativa per migrare progetti Mongo
 Si usa per tutto lo storage generico che non sia strettamente relazionale (one-to-many o many-to-
many) e non sia meno conveniente di altri storage
#cloudconferenceitalia

40. #cloudconferenceitalia
DEMO

41. e
CONCLUSIONI
#cloudconferenceitalia

42. e
Conclusioni
 Nuovi Servizi
 Scuola
 Simulatori di hardware
 Mercato di Serie
 Tendenze Hardware
 Mercato Privato
#cloudconferenceitalia

43. e
Nuovi servizi
 SLA
 99.99%
 Planned maintenance
 Migliore gestione della forza lavoro distribuita
 Pay per use
 50K CAPEX1K/month OPEX
#cloudconferenceitalia

44. e
Scuola
 Competenze informatiche
 Scuole post-diplomaLaurea Professionalizzante
 Pro
 Addictive (stesso effetto del Mobile Development)
 Cons
 Manca il contatto ScuolaAzienda
#cloudconferenceitalia

45. e
Sperimentazione Hardware
 Microsoft starter kits
 https://azure.microsoft.com/en-us/develop/iot/starter-kits/
 Simulatori
 Raspberry Pi web emulator
 https://www.raspberrypi.org/blog/sense-hat-emulator/
 Raspberry Pi emulator on the desktop (using QEMU)
 https://blogs.msdn.microsoft.com/iliast/2016/11/10/how-to-emulate-raspberry-pi/
 Arduino web emulator
 www.circuits.io
 Catalogs
 https://catalog.azureiotsuite.com/
#cloudconferenceitalia

46. e
Mercato di Serie
 Ingegnerizzazione hardware
 Siti on line per
 progettazione
 Prototipazione/campionatura
 Serie
#cloudconferenceitalia

47. e
GRAZIE!
#cloudconferenceitalia
Marco Parenzan – Cloud Academy/1nn0va
marco.parenzan@1nn0va.it
Twitter: @marco_parenzan
Azure MVP 2016