SUBE DE NIVEL: POR QUÉ LA DIGITALIZACIÓN DE LOS EQUIPOS DE VENTA MINORISTA ES RENTABLE

Un producto que ya había vendido millones de unidades debía mejorar aún más. Mediante la recopilación de datos y el suministro de estadísticas útiles al usuario a través de una aplicación, se debía conseguir un uso más eficiente del dispositivo para hacerlo más sostenible.

Al utilizar AWS para crear una plataforma de Internet de las Cosas con el fin de integrar los dispositivos de la cartera de ventas, se sentaron las bases para la conexión del Smart Control Range (SCR) de Kärcher.

En este sentido, el reto había sido crear un producto de forma rentable que fuera capaz de garantizar una visualización fiable de los datos recogidos por el dispositivo en la aplicación de Kärcher Home & Garden. Además, el dispositivo debía transmitir los datos a la plataforma IoT para su procesamiento analítico. 

Al final, todos los objetivos marcados se han alcanzado. La forma en que estos pasos innovadores se hicieron realidad se describe en los siguientes capítulos.

TRAERLO A CASA: LAS VENTAJAS DE UNIR TODOS LOS DISPOSITIVOS INTELIGENTES BAJO UNA PLATAFORMA IOT

A partir de abril de 2020, Zoi consiguió integrar el Smart Control en la infraestructura IoT existente sin comprometer la escalabilidad y la fiabilidad de la plataforma en su totalidad. Mediante el aprovechamiento de estas dos características de la plataforma que Zoi había creado en AWS, el dispositivo estuvo listo en menos de medio año para cumplir con los altos estándares de calidad establecidos por Kärcher. De cara al lanzamiento al mercado en 2021, Zoi se encargará del mantenimiento y del desarrollo de nuevas funcionalidades.

El objetivo principal era satisfacer las necesidades y requisitos de los clientes para integrar la gama de control inteligente de las limpiadoras de alta presión en la plataforma IoT existente. Como resultado, los usuarios finales deben permitir que se mejore la calidad, así como el manejo del dispositivo a través del análisis de datos. Además, Kärcher debería tener la oportunidad de aplicar la venta cruzada, así como de ofrecer a los clientes extensiones útiles de sus productos. Todas estas innovaciones anuncian el inicio de un enorme crecimiento en cuanto al uso y la flexibilidad de los productos digitales.

FUSIONAR: UNIFICAR TODA LA INFORMACIÓN DIGITAL Y SIMPLIFICAR EL FLUJO DE DATOS PARA OBTENER EL MÁXIMO RENDIMIENTO

De acuerdo con los requisitos, Zoi diseñó una solución escalable para integrar los dispositivos en la plataforma de nube IoT. Además, la solución está descrita por los elementos más importantes de la plataforma: Conectividad, Procesamiento y Transformación, Almacenamiento de Datos y Automatización.

CONECTIVIDAD

El SCR está equipado con un módulo Bluetooth. La idea en este caso es utilizar el smartphone como una pasarela (denominada lightbridge) para poder conectar el dispositivo con la plataforma IoT Cloud y permitir que interaccionen.

Los principales protocolos utilizados en el dispositivo, así como en la comunicación entre la plataforma, son Bluetooth (Dispositivo <-> APP), MQTT y REST API.

Una arquitectura informática personalizada ofrece flexibilidad y escalabilidad. Es decir, que la plataforma no se convertirá en un trapo viejo digital en el futuro.

Para la conexión MQTT se utiliza el servicio IoT Core. Los datos de estado, el registro y las actualizaciones de firmware se envían a través de esta conexión. El IoT Core Service y sus reglas configurables ofrecen un concepto que permite la integración de muchos dispositivos en la plataforma IoT. 

Además, hay una serie de APIs REST que permiten la comunicación entre la aplicación y la Nube IoT, así como con servicios externos. API Gateway proporciona estas API.

Con el fin de que los usuarios se puedan conectar a los dispositivos, hemos integrado el servicio de inicio de sesión único (SSO) de Kärcher. Se trata de un servicio de identidad basado en AWS Cognito que permite a los usuarios iniciar la sesión en otros sistemas de Kärcher. El proceso de autenticación de usuarios utiliza el estándar openId Connect, Json Web Tokens (JWT) y AWS Cognito.

PROCESAMIENTO Y TRANSFORMACIÓN DE DATOS

La arquitectura está estructurada en microservicios, cada uno de los cuales representa un subconjunto de procesos de negocio. Los procesos empresariales se agrupan en los componentes correspondientes para crear el procesamiento de datos y las canalizaciones de transformación.

Cada componente está impulsado por eventos (API Gateway, IoT Rule, CloudWatch, etc.) y utiliza servicios de computación sin servidor. Como no se precisan servidores permanentes, sino solo una reacción a los eventos, se utiliza una cadena de funciones Lambda, funciones de paso y Kinesis Data Streams para transformar y procesar los datos entrantes y salientes, lo que casi permite el procesamiento de los datos en tiempo real.

ALMACENAMIENTO DE DATOS

Para el almacenamiento de datos se utiliza una mezcla de servicios de DynamoDB, Aurora y S3. En particular, DynamoDB se utiliza como base de datos principal en la plataforma para proseguir con el enfoque sin servidor y lograr escalabilidad y un rendimiento rápido. Se espera que haya un gran número de dispositivos. Por lo tanto, habrá una proporción elevada de accesos de lectura y escritura. Esto no solo garantiza que se pueda almacenar y hacer consultas rápidas, sino también evaluar y analizar los conjuntos de datos.

AUTOMATIZACIÓN

Todos los servicios se crean y gestionan con IaC. Para ello se utiliza una canalización CI/CD automatizada en combinación con Terraform y el Serverless Framework para AWS.

De esta forma, se proporcionan actualizaciones, extensiones o nuevos desarrollos de más calidad y a una velocidad mayor en entornos de producción y desarrollo. Además, toda la plataforma puede estar disponible en otras regiones con poco esfuerzo.

La arquitectura en la figura muestra una visión simplificada de los módulos y servicios de la plataforma en la nube.

Nuestros propios ingenieros eléctricos se encargan de que la electrónica que se va a utilizar encuentre el camino correcto hacia la nube.

Gracias a la composición modular de la arquitectura, es posible incluso utilizar servicios adicionales dentro del flujo basado en eventos. Esto crea la capacidad de ampliar las funciones básicas de la plataforma con algunas aplicaciones externas o servicios existentes, lo que proporciona una versatilidad que es necesaria para cumplir con todos los requisitos de los casos de uso.

BENEFICIOS Y RESULTADOS

La conexión del SCR con la plataforma IoT y la App de Kärcher ofrece al cliente ventajas de gran alcance al utilizar el dispositivo. Se proporcionan consejos útiles sobre cómo utilizar y limpiar diferentes objetos, así como información y productos adicionales basados en su consumo. La conexión a la plataforma es un proceso unificado que facilita la integración y está disponible para un número escalable de usuarios y dispositivos.

Mediante la aplicación estricta de patrones de microservicios, así como una arquitectura sin servidor en combinación con servicios escalables de AWS, la plataforma está preparada para que se integren más productos en un futuro.

ACERCA DE KÄRCHER

Alfred Kärcher SE & Co. KG tiene su sede en Winnenden, Alemania y cuenta con 130 filiales en 73 países. Es el principal proveedor mundial de tecnología de limpieza y es quizá más conocido por sus limpiadoras de alta presión y su gama de productos y servicios para la limpieza profesional de oficinas, hoteles y supermercados. Esta empresa familiar emplea a unas 13 500 personas y cuenta con más de 85 años de historia.

El objetivo principal era integrar la gama de control inteligente de las limpiadoras de alta presión en la plataforma IoT existente.

Una visión simplificada de los módulos y servicios de la plataforma IoT.