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技術(shù)專(zhuān)題
物聯(lián)網(wǎng)如何使工廠(chǎng)變得智能
物聯(lián)網(wǎng)如何使工廠(chǎng)變得智能
工廠(chǎng)一直將目光投向提高生產(chǎn)率和降低成本的目標，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）對現代工廠(chǎng)產(chǎn)生了巨大影響。為了實(shí)現這些目標，現代工廠(chǎng)已經(jīng)優(yōu)先使用機器人技術(shù)，人工智能（AI）和邊緣計算來(lái)實(shí)現自動(dòng)化和預防性維護。在接下來(lái)的十年中，擁有IIoT專(zhuān)有技術(shù)的工廠(chǎng)將脫穎而出，而任何堅持使用舊方法的工廠(chǎng)都將被拋在身后。本文探討了傳感器在現代工廠(chǎng)中的作用，并調查了影響傳感器的IIoT趨勢。
在今年的傳感器博覽會(huì )上，TE演示了如何在智能工廠(chǎng)系統的一部分HVAC系統中實(shí)施和改進(jìn)預防性維護。在系統中，液體流量和泄漏會(huì )自動(dòng)和遠程地進(jìn)行24/7監控。
圖2概述了作為IIoT一部分的傳感器如何幫助創(chuàng )建智能工廠(chǎng)。傳統工廠(chǎng)使用自動(dòng)設備已有很長(cháng)時(shí)間，而智能工廠(chǎng)則走得更遠，將更多的機器人技術(shù)和AI集成在一起。例如，智能工廠(chǎng)可以使用智能傳感器（項目2）對自動(dòng)化設備（項目1）實(shí)施24/7遠程監控。收集的數據通過(guò)LoRaWAN，藍牙，手機信號或Wi-Fi（項目3）無(wú)線(xiàn)傳輸到遠程控制中心（項目4）。請注意，控制中心可以是帶有應用程序的手持設備。為了最大程度地提高產(chǎn)量，工廠(chǎng)每天可能要輪班三個(gè)八小時(shí)，但定期維護除外。
圖2：框圖顯示了如何使用智能傳感器監視和測量工廠(chǎng)自動(dòng)化設備。數據以無(wú)線(xiàn)方式發(fā)送到控制中心。（來(lái)源：技術(shù)思想研究）
在按時(shí)間表安排自動(dòng)化設備，機器人技術(shù)和許多機床的情況下，防止設備表現出異常行為時(shí)防止設備故障的預警至關(guān)重要。要監視的一些常用參數包括：
溫度
震動(dòng)和沖擊
電流
運動(dòng)
位置/接近度
壓力
流體/流量
力量
想象
氣體
IIoT傳感器的下一步是什么？
未來(lái)的智能工廠(chǎng)傳感器將具有更高的精度，將多個(gè)傳感器集成到更小的設備中，并將傳感和無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)相結合。傳感器的包裝將更緊湊，而傳感器本身消耗的功率更少，總體成本更低。這里有一些期望的例子。
將傳感器和無(wú)線(xiàn)通信集成在一個(gè)封裝中
TE的無(wú)線(xiàn)振動(dòng)傳輸傳感器（目前正在開(kāi)發(fā)中）將電池供電的LoRaWAN無(wú)線(xiàn)電和測量機器或包含電機或泵的自動(dòng)化設備中的振動(dòng)的傳感器集成在一個(gè)封裝中。無(wú)需將傳感器連接到控制器。此外，低功率的868/915 MHz LoRaWAN無(wú)線(xiàn)技術(shù)可提供五年的使用壽命，這對于降低人工和維護成本很重要。確實(shí)是引領(lǐng)潮流的人。
圖3：TE的無(wú)線(xiàn)振動(dòng)傳輸傳感器（正在開(kāi)發(fā)中）將電池供電的LoRaWAN無(wú)線(xiàn)電和用于測量振動(dòng)的傳感器集成在一個(gè)封裝中。
緊湊型數據分析系統
Olea Sensors Network的OleaWave智能振動(dòng)傳感器平臺是一個(gè)系統。它重1盎司，尺寸為84mm x 35mm x 8.7mm（WxHxD），包括一個(gè)24GHz雷達傳感器，九個(gè)軸運動(dòng)傳感器以及一個(gè)基于32位基于Arm Cortex的16位數據采集。能夠測量溫度和振動(dòng)，該設備也可用于需要分析的機器?？梢酝ㄟ^(guò)USB 3.0，藍牙或Wi-Fi提取數據。鋰離子電池每次充電可使用40個(gè)小時(shí)。支持的軟件包括Windows 10，Linux，Android和iOS。