使用智能工具、傳感器和機器來改進制造和工業(yè)流程被稱為工業(yè)物聯網 (IIoT)。 IIoT 使制造商能夠將其運營的幾乎所有方面數字化并減少錯誤。此外，制造商可以提高其操作的安全性，同時還可以提高生產力。讓我們探索工業(yè)物聯網的這個新時代，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施使用集成了能源收集功能的連接設備，作為減少浪費和變得更加可持續(xù)的努力的一部分。

當今的IIoT智能應用

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

另一個在工廠中越來越受歡迎的物聯網應用是可穿戴設備。 RFID 標簽和智能手表等可穿戴物聯網設備有助于提高工人的安全條件。例如，物聯網可穿戴設備可以識別員工是否經歷過跌倒，或者在發(fā)生危機時實時識別員工位置。除了跟蹤空氣質量和噪音水平等環(huán)境條件外，物聯網驅動的安全背心和安全帶等設備還可以監(jiān)控員工的健康指標，如心率、運動和人體工程學。

設備監(jiān)控是另一個對工廠有用的物聯網應用。例如，一家工廠可能有一個大型工業(yè)風扇，作為一個完整且有價值的機制，每個葉片的成本超過 10 萬美元。該公司希望持續(xù)監(jiān)控每個刀片的狀況，并在刀片斷裂并造成嚴重損壞之前進行任何必要的預防性維護。一些公司還使用物聯網監(jiān)控工具來監(jiān)控工廠的溫度、壓力甚至危險廢物的水平。通過密切關注設備的健康狀況和其他關鍵指標，公司可以在問題升級到無法輕松處理的程度之前采取預防措施。

不足之處

這些類型的智能應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，許多智能設備仍然需要經常更換電池，造成維護難題并推高成本——更不用說頻繁丟棄電池帶來的不必要浪費。該解決方案是讓公司使用具有延長電池壽命的連接設備，從而持續(xù)設備的使用壽命。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、低功率無線電實施

連接設備可以延長電池壽命的一種方法是使用支持最新藍牙 5.0 標準的低功耗無線電實施。藍牙 5.0 平臺的覆蓋范圍是其前代產品的四倍，速度是其兩倍，帶寬是其八倍。

2、利用函數

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。低功耗無線電技術旨在使連接的設備能夠以最小的功率運行，從而最大限度地延長電池壽命。按需喚醒技術允許設備在保持非常低功耗狀態(tài)的同時監(jiān)聽傳入的傳輸(例如聲音)。

可以內置在 SoC 中的按需喚醒功能本質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閉，直到第二對耳朵“聽到” ” RF 喚醒信號并通知主要對相關 RF 進入，然后執(zhí)行數據連接功能并因此需要額外電源的主要對打開以完成交易。

這使數據連接無線電(發(fā)射器和接收器)僅在需要時喚醒，而不是在不需要時浪費電池電量。這種按需喚醒技術相對于市場上的其他藍牙 5.0 解決方案可將功耗降低多達 100 倍，具體取決于具體應用。讓我們談談這兩種解決方案如何與能量收集相結合，為工業(yè)革命做出貢獻。

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、熱能和運動)捕獲和存儲少量能源的過程。然后將這種能源轉換為電能來代替或補充電池電量。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用。通過結合藍牙 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，同時仍然能夠提供與 Wi-Fi 相當的范圍和覆蓋范圍。將藍牙 5.0 與能源收集技術結合使用，無需定期更換電池，從而為公司節(jié)省了時間和金錢，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網應用程序意味著工作人員可以最大限度地減少他們在危險或難以到達的位置的時間。

工業(yè)能源收集和連接設備的未來

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