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工业能量收集在制造和工业4.0中的作用

时间:2023-03-18 21:07:13 科技观察

使用智能工具、传感器和机器来改进制造和工业流程被称为工业物联网(IIoT)。IIoT使制造商能够将其运营的几乎所有方面数字化并减少错误。此外,制造商可以在提高生产率的同时提高运营安全性。让我们来探讨这个工业物联网新时代(通常被称为第四次工业革命或工业4.0)如何重塑我们所知的制造业,以及控制工业能量收集在这场革命中可能发挥的作用。未来,我们将看到更多设施使用集成能量收集的连接设备,作为减少浪费和提高可持续性的努力的一部分。当今的IIoT智能应用每个处理车辆、产品运输或租赁机械等实物资产的组织都需要一种方法来跟踪这些设备的下落。过去,公司必须填写文件来跟踪资产的行程并记录货物的转移。如今,许多制造和履行中心使用资产跟踪器(例如小型信标)来帮助跟踪设备和货运。资产追踪器不仅可以监控物品的位置,还可以追踪温度等其他指标,以确保物品得到妥善存放。另一个在工厂中越来越受欢迎的物联网应用是可穿戴设备。RFID标签和智能手表等可穿戴物联网设备有助于改善工人的安全条件。例如,物联网可穿戴设备可以识别员工是否跌倒,或者在发生危机时实时识别员工的位置。除了跟踪空气质量和噪音水平等环境条件外,安全背心和安全带等物联网设备还可以监测员工的健康指标,如心率、运动和人体工程学。设备监控是另一个对工厂有用的物联网应用。例如,一家工厂可能有一个大型工业风扇,作为一个完整且有价值的机制,每个叶片的成本超过100,000美元。该公司希望持续监控每个刀片的状况,并在刀片损坏并造成严重损坏之前执行任何必要的预防性维护。一些公司还使用物联网监控工具来监控工厂中的温度、压力甚至危险废物水平。通过密切关注设备的健康状况和其他关键指标,公司可以在问题升级到无法轻易处理的地步之前采取预防措施。缺点这些类型的智能应用程序可以极大地帮助简化操作,这意味着它们必须一直工作。然而,许多智能设备仍然需要频繁更换电池,造成维护难题并推高成本——更不用说频繁处理电池造成的不必要浪费了。该解决方案适用于公司使用具有延长电池寿命的连接设备,可以延长设备的使用寿命。工业能量收集将在此解决方案中发挥巨大作用。延长电池寿命的潜在解决方案1.低功率无线电实施连接设备延长电池寿命的一种方法是使用支持最新蓝牙5.0标准的低功率无线电实施。蓝牙5.0平台的范围是其前身的四倍,速度是其前身的两倍,带宽是其八倍。2.利用功能另一种降低功耗的方法是利用低功耗无线电和按需唤醒等功能。低功耗无线电技术旨在使连接的设备能够以最小的功率运行,从而最大限度地延长电池寿命。按需唤醒技术允许设备在保持极低功耗状态的同时监听传入的传输(例如声音)。可以内置到SoC中的按需唤醒功能本质上就像第二对耳朵,监听传入的射频(RF)唤醒信号。主发射器和接收器保持关闭状态,直到第二对耳朵“听到”射频唤醒信号并通知主对相关射频入口,然后主对执行数据链路功能,因此需要额外的电源被打开完成交易。这使得数据连接无线电(发射器和接收器)仅在需要时唤醒,而不是在不需要时浪费电池电量。与市场上其他蓝牙5.0解决方案相比,这种按需唤醒技术可将功耗降低多达100%,具体取决于应用。让我们谈谈这两种解决方案与能量收集相结合如何为工业革命做出贡献。受控工业能量收集:组合解决方案此外,添加受控能量该设备提供无电池操作。能量收集是从射频、光伏、热能和运动等外部来源捕获和存储少量能量的过程。然后将这种能量转化为电能,以替代或补充电池电量。过去,使用能量收集的无电池解决方案的部署仅适用于非常短距离的应用。通过结合蓝牙5.0和超低功耗能力,功耗可以低到足以由收集的射频支持,光能或热能,同时仍然能够提供-Fi相当的范围和覆盖范围。使用带有能量收集技术的蓝牙5.0无需定期更换电池,从而降低了这些系统的总拥有成本,从而节省了公司的时间和金钱。此外,使用LongevityIoT应用程序意味着员工可以最大限度地减少他们在危险或难以到达的地点的时间。工业能量收集和连接设备的未来在未来,我们将看到更多设施使用集成能量收集连接设备,作为减少浪费和提高可持续性的努力的一部分。好消息是,使用具有能量收集功能的设备不仅有利于环境,还可以为公司节省电池维护和更换成本。维护工业物联网设备的成本会随着它所取代的传统电池供电解决方案而迅速增加。这种可持续性和成本节约的结合对制造业来说是双赢的,并展示了能量收集等技术如何让许多行业变得更好。