用于工业物联网状态监测和预测性维护的蓝牙
插图：© IoT For All --> 物联网（IoT）正在帮助全球各行各业通过可管理且可扩展的数字化解决方案变得更高效。更具体地说，工业物联网（IIoT）的重点在于连接石油和天然气、水电以及制造等关键行业的机器和设备。在工厂中，连接传感器被应用于机器，以收集用于状态监测和预测性维护的宝贵数据。目标是利用这些数据来提升整体运营效率，并加快和提高业务决策的准确性。状态监测的一个重要部分是提供可用于预测性维护的数据。然而，要在工业环境中实现有效的预测性维护，需要以下组件：机器传感器、通信协议/网关、数据存储库和预测分析工具。使用传感器监测机器的想法并不是什么新鲜事。多年来，工厂一直通过测量和跟踪设备性能参数，并从设备效率到维护以及整体运营进行全面评估。工业物联网的不同之处在于，由于智能传感器的普及、无线网络选项的采用，以及数据分析应用的增加，如今的大规模应用成为可能。IIoT中智能传感器普及的一部分是使用低功耗蓝牙（BLE）。我们许多人认为蓝牙是一种面向消费者的科技，但如今该技术已在工业物联网中得到了广泛应用。这背后有几个原因，包括低功耗、低成本、普及性以及互操作性。然而，尽管蓝牙在工业物联网中的应用广泛，一些挑战仍然存在。让我们来看看蓝牙在工业物联网中目前面临的主要挑战、克服这些挑战的可能解决方案，以及通过使用远距离网关和集中式管理系统来提高蓝牙的可扩展性、灵活性、安全性和管理便利性的优势。“我们许多人认为蓝牙是一种面向消费者的科技，但实际上，它在工业物联网中已得到了广泛应用。” – Cassia Networks 蓝牙在工业物联网中的挑战 在持续改进制造运营和绩效的过程中，许多工业企业将状态监测和预测性维护作为其运营战略的一部分。这一战略中的一个重要组成部分就是选择无线协议。有许多连接选项可供选择，每种都有其优缺点，但低功耗蓝牙的普及性提供了显著的竞争优势。对于将低功耗蓝牙作为其运营战略一部分的工业企业来说，一些限制因素阻碍了工厂人员获取实时可视性，以及时应对设备问题。以下是一些工业企业仍在面对的蓝牙技术挑战。 **数据采集耗时较长** 大多数蓝牙设备受短距离连接的限制，因此数据采集仅在有人亲自到现场并靠近设备进行检查、监测和采集数据时才能进行。这种手动数据采集方式非常耗时。此外，在非工作时间，有价值的数据无法以连续和自动的方式采集，这可能导致设备故障被遗漏的可能性较高。麦肯锡公司的一项研究指出，由于维修、故障或维护，机器停机时间可能占40%或更高。这对企业的财务状况造成严重影响，并可能对客户满意度造成长期的负面影响。 **短距离连接的局限性** 使用低功耗蓝牙等短距离无线设备协议的设备成本下降，以及物联网网关的兴起，使全球工业行业受益于更低的部署成本和更高效的运营。然而，关于连接范围和连接性的局限性仍然存在。大多数蓝牙网关受短距离和一对一连接的限制。在一个拥有数千台设备同时运行的工厂环境中，必须配备大量网关以提供必要的覆盖范围。 **释放蓝牙在工业物联网中的潜力** 为了充分利用状态监测和预测性维护的能力，工业行业必须采取全面的方法。转向无线连接解决方案可能很复杂，涉及广泛的考虑因素，包括重新设计现有业务流程、重新培训员工以及投资新工具和技术。然而，部署更可扩展和灵活的无线解决方案可能带来显著的成本节约。蓝牙技术已得到发展，并被全球工业界认可为一种具有成本效益和灵活性的无线解决方案，原因有以下几点。 **低功耗和长电池寿命** 与Wi-Fi相比，低功耗蓝牙的耗电量要少得多，因此电池寿命更长。例如，低功耗Wi-Fi和标准Wi-Fi设备的发射功率通常在11毫瓦到100毫瓦之间，而低功耗蓝牙的发射功率通常仅为1毫瓦左右。因此，蓝牙传感器的电池寿命比Wi-Fi传感器的电池寿命长得多。这对于依赖电池供电的无线传感器的企业至关重要。 **显著的成本节省** 传统上，企业使用有线解决方案来解决连接问题。然而，重新布线整个工厂和修复损坏线缆的高成本和复杂性并未带来理想的回报率，更不用说在有线解决方案完全投入运营之前所需的大量规划、资金和时间。此外，有线解决方案复杂，且无法满足工业环境中所需的灵活性。例如，如果工厂的布局发生变化，重新布线每一个传感器不仅成本高昂，而且耗时极长。因此，许多企业正在寻求蓝牙技术作为其无线解决方案的低成本替代方案。蓝牙技术的另一个显著成本优势是其芯片和模块的竞争力价格。预计到2023年，每年将出货近16亿台低功耗蓝牙设备。其中一个原因是蓝牙芯片和模块的成本非常低。与Wi-Fi等其他无线芯片和模块相比，蓝牙芯片和模块（包括支持组件在内的总成本）要低得多。 **互操作性与普及性** 蓝牙协议非常开放。所有通过认证的蓝牙设备都能确保彼此互操作。目前市场上有成千上万种不同类型的蓝牙传感器和设备，并被广泛用于各种不同的应用中。此外，蓝牙所使用的2.4GHz免授权频段在全球范围内都可用。因此，无需为每个国家生产不同类型的蓝牙传感器。 **做好工业物联网准备** 为了成功做好工业物联网准备并从中获益，设备制造商和系统集成商在设计最终解决方案时必须采取整体方法。关键的考虑因素应包括传感器的选择、合适的无线协议和网关，以及用于简便管理、分析和数据安全的管理平台。 推文分享电子邮件 低功耗蓝牙｜连接｜工业物联网｜预测性维护｜远程管理
查看全文
作者最近更新
-
Edge and IoT Predictions For 2024iotforall
2023-12-22
评论0条评论