使用智能工具、傳感器和機(jī)器來改進(jìn)制造和工業(yè)流程被稱為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT)。 IIoT 使制造商能夠?qū)⑵溥\(yùn)營的幾乎所有方面數(shù)字化并減少錯(cuò)誤。此外，制造商可以提高其操作的安全性，同時(shí)還可以提高生產(chǎn)力。讓我們探索工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的這個(gè)新時(shí)代，通常被稱為第四次工業(yè)革命或工業(yè) 4.0，如何重塑我們所知道的制造業(yè)，以及控制工業(yè)能源收集可能在這場革命中發(fā)揮的作用。

在未來，我們將看到更多的設(shè)施使用集成了能源收集功能的連接設(shè)備，作為減少浪費(fèi)和變得更加可持續(xù)的努力的一部分。

當(dāng)今的IIoT智能應(yīng)用

每個(gè)處理諸如車輛、產(chǎn)品運(yùn)輸或租用機(jī)器等實(shí)物資產(chǎn)的組織都需要一種方法來跟蹤這些設(shè)備的下落。過去，公司必須填寫文書工作來跟蹤資產(chǎn)的旅程并記錄貨物的轉(zhuǎn)移。如今，許多制造和履行中心使用資產(chǎn)跟蹤器(例如小型信標(biāo))來幫助跟蹤設(shè)備和運(yùn)輸貨物。資產(chǎn)跟蹤器不僅可以監(jiān)控物品的位置，還可以跟蹤溫度等其他指標(biāo)，以確保貨物被正確存放。

另一個(gè)在工廠中越來越受歡迎的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用是可穿戴設(shè)備。 RFID 標(biāo)簽和智能手表等可穿戴物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備有助于提高工人的安全條件。例如，物聯(lián)網(wǎng)可穿戴設(shè)備可以識別員工是否經(jīng)歷過跌倒，或者在發(fā)生危機(jī)時(shí)實(shí)時(shí)識別員工位置。除了跟蹤空氣質(zhì)量和噪音水平等環(huán)境條件外，物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)的安全背心和安全帶等設(shè)備還可以監(jiān)控員工的健康指標(biāo)，如心率、運(yùn)動(dòng)和人體工程學(xué)。

設(shè)備監(jiān)控是另一個(gè)對工廠有用的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。例如，一家工廠可能有一個(gè)大型工業(yè)風(fēng)扇，作為一個(gè)完整且有價(jià)值的機(jī)制，每個(gè)葉片的成本超過 10 萬美元。該公司希望持續(xù)監(jiān)控每個(gè)刀片的狀況，并在刀片斷裂并造成嚴(yán)重?fù)p壞之前進(jìn)行任何必要的預(yù)防性維護(hù)。一些公司還使用物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控工具來監(jiān)控工廠的溫度、壓力甚至危險(xiǎn)廢物的水平。通過密切關(guān)注設(shè)備的健康狀況和其他關(guān)鍵指標(biāo)，公司可以在問題升級到無法輕松處理的程度之前采取預(yù)防措施。

不足之處

這些類型的智能應(yīng)用程序可以顯著幫助簡化操作，這意味著它們必須始終工作。然而，許多智能設(shè)備仍然需要經(jīng)常更換電池，造成維護(hù)難題并推高成本——更不用說頻繁丟棄電池帶來的不必要浪費(fèi)。該解決方案是讓公司使用具有延長電池壽命的連接設(shè)備，從而持續(xù)設(shè)備的使用壽命。工業(yè)能量收集將在該解決方案中發(fā)揮巨大作用。

延長電池壽命的潛在解決方案

1、低功率無線電實(shí)施

連接設(shè)備可以延長電池壽命的一種方法是使用支持最新藍(lán)牙 5.0 標(biāo)準(zhǔn)的低功耗無線電實(shí)施。藍(lán)牙 5.0 平臺的覆蓋范圍是其前代產(chǎn)品的四倍，速度是其兩倍，帶寬是其八倍。

2、利用函數(shù)

另一種降低功耗的方法是利用低功耗無線電和按需喚醒等功能。低功耗無線電技術(shù)旨在使連接的設(shè)備能夠以最小的功率運(yùn)行，從而最大限度地延長電池壽命。按需喚醒技術(shù)允許設(shè)備在保持非常低功耗狀態(tài)的同時(shí)監(jiān)聽傳入的傳輸(例如聲音)。

可以內(nèi)置在 SoC 中的按需喚醒功能本質(zhì)上就像第二對耳朵一樣，可以監(jiān)聽傳入的射頻 (RF) 喚醒信號。主發(fā)射器和接收器保持關(guān)閉，直到第二對耳朵“聽到” ” RF 喚醒信號并通知主要對相關(guān) RF 進(jìn)入，然后執(zhí)行數(shù)據(jù)連接功能并因此需要額外電源的主要對打開以完成交易。

這使數(shù)據(jù)連接無線電(發(fā)射器和接收器)僅在需要時(shí)喚醒，而不是在不需要時(shí)浪費(fèi)電池電量。這種按需喚醒技術(shù)相對于市場上的其他藍(lán)牙 5.0 解決方案可將功耗降低多達(dá) 100 倍，具體取決于具體應(yīng)用。讓我們談?wù)勥@兩種解決方案如何與能量收集相結(jié)合，為工業(yè)革命做出貢獻(xiàn)。

受控工業(yè)能源收集：組合解決方案

此外，增加受控能源收集可以為連接的設(shè)備提供無電池操作。能源收集是從外部來源(如射頻、光伏、熱能和運(yùn)動(dòng))捕獲和存儲少量能源的過程。然后將這種能源轉(zhuǎn)換為電能來代替或補(bǔ)充電池電量。過去，使用能源收集的無電池解決方案的部署僅適用于非常短距離的應(yīng)用。通過結(jié)合藍(lán)牙 5.0 和超低功耗功能，功耗可以低到足以由收集的射頻、光或熱能支持，同時(shí)仍然能夠提供與 Wi-Fi 相當(dāng)?shù)姆秶透采w范圍。將藍(lán)牙 5.0 與能源收集技術(shù)結(jié)合使用，無需定期更換電池，從而為公司節(jié)省了時(shí)間和金錢，從而降低了這些系統(tǒng)的總體擁有成本。此外，使用具有更長電池壽命的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序意味著工作人員可以最大限度地減少他們在危險(xiǎn)或難以到達(dá)的位置的時(shí)間。

工業(yè)能源收集和連接設(shè)備的未來

未來，我們將看到更多設(shè)施使用集成了能源收集功能的連接設(shè)備，作為減少浪費(fèi)和提高可持續(xù)性的努力的一部分。好消息是，使用具有能源收集功能的設(shè)備不僅有利于環(huán)境，還可以為公司節(jié)省電池維護(hù)和更換成本。畢竟，如果公司使用需要經(jīng)常更換的傳統(tǒng)電池供電解決方案，維護(hù) IIoT 設(shè)備的成本會迅速增加。這種可持續(xù)性和成本節(jié)約的結(jié)合對制造業(yè)來說是雙贏的，并展示了能源收集等技術(shù)如何使許多行業(yè)變得更好。