Умное сенсирование: драйвер быстрого роста инфраструктуры IoT и IIoT

Ценность данных для принятия решений

При подключении к решениям умного сенсирования, жизненно важные точки данных помогают организациям принимать обоснованные решения для оптимизации производительности, предотвращения и решения проблем, предсказательного обслуживания и повышения эффективности.

Универсальная платформа умного сенсирования

Независимо от того, нужно ли отслеживать один или несколько параметров в вашем промышленном приложении, внедрение универсальной платформы умного сенсирования имеет смысл. Платформа, включающая различные типы сенсоров с несколькими вариантами подключения и облачным или локальным мониторингом, обеспечивает лучшую способность собирать всевозможные критические операционные данные.

Можно иметь несколько платформ IoT-сенсирования и подключения в одной: например, аппаратное и программное обеспечение (сенсоры, шлюзы и аксессуары) с облачной и локальной связью и ПО. После развертывания можно эффективно собирать, безопасно получать и быстро реагировать на данные IoT-сенсоров.

Широкий спектр приложений

Массив сенсоров может мониторить практически любые распространенные или нестандартные промышленные приложения. Рассмотрите сенсоры, отслеживающие созревание бананов, температуру отходов на полигонах, термическую ремедиацию клопов или скорость воздуха в системе HVAC пищевого завода.

Wi-Fi, Power over Ethernet и сотовые сенсоры могут мониторить условия окружающей среды, питание, движение, температуру, свет, влажность, воду, вибрацию, ток, давление, движение, газы, доступ и многое другое.

Как работают беспроводные сенсоры

Беспроводные сенсоры ALTA от Monnit, например, работают на низком энергопотреблении, имеют дальнодействующий мультичастотный радиомодуль и гибкий микроконтроллер с иммунитетом к помехам. Они передают данные через сотовые или Ethernet-шлюзы в облачное ПО, позволяя удаленно конфигурировать, мониторить и автоматизировать множество операций.

Почти каждый из этих сенсоров мониторит температуру вместе со своим основным измерением. Некоторые, как продвинутый виброметр, собирают множество точек данных. Он измеряет частоту вибрации, коэффициент пика, скорость, смещение, ускорение, коэффициент заполнения и температуру.

Примеры универсальности умных сенсоров

• Беспроводная связь до 2000+ футов через 18+ стен или полов при подключении к шлюзу Monnit ALTA XL.
• Интеграция Frequency-Hopping Spread Spectrum (FHSS) для большей беспроводной дальности и интеллектуальной толерантности к помехам сигналов с иммунитетом к физическим препятствиям, внешним RF-системам и электромагнитным помехам (EMI).
• Эллиптическая кривая Диффи-Хеллмана 256-битный обмен ключами, 128-битный Advanced Encryption Standard (AES), 256-битный Secure Hash Algorithm 3 (SHA-3) и Cipher Block Chaining (CBC) безопасность.
• Логирование данных 2000–4000 показаний при потере связи со шлюзом (non-volatile flash, сохраняется при цикле питания).
• Доставка обновлений прошивки по воздуху (FOTA) и конфигурация настроек сенсора через облако.

Инструмент обследования площадки (Site Survey Tool) может помочь определить лучшее местоположение с самым сильным и качественным сигналом для размещения сенсора. Monnit помогает клиентам получить сертификацию National Institute of Standards and Technology (NIST) для стандартных сенсоров температуры, низкой температуры и влажности.

Гибкое дальнодействующее беспроводное подключение

Корпоративные и промышленные IoT-шлюзы ALTA и ALTA Cellular сочетают движок 4G LTE CAT-M1/NB2 и платформу Enterprise Ethernet с беспроводной точкой доступа Monnit для агрегации и передачи данных сенсоров.

Ключевые особенности:

• IoT-шлюзы общаются с сенсорами до одной мили (прямая видимость) и 1200+ футов через 12+ стен (не прямая видимость).
• IoT-шлюзы (мощность передачи 1 Ватт) принимают и отправляют данные 2000+ футов через 18+ стен в коммерческих зданиях.
• Безопасность через 256-битный обмен ключами Диффи-Хеллмана и AES-128 CBC.
• Поддержка до 100 сенсоров на шлюз.
• Непрерывный сбор данных через встроенную память, хранящую и отправляющую до 32 000 сообщений сенсоров после сбоя Интернета.
• LTE CAT-M1/NB2 для глобального использования в диапазонах 1–5, 8, 12, 13, 18–20, 25–28, 66, 71, 85.
• Обновления ПО по воздуху (FOTA).
• Сервис распознавания местоположения на базе GNSS-чипсета, поддерживающего GPS, GLONASS, BeiDou, Galileo и QZSS спутники для сбора данных, распространяемых через API.

Ethernet-шлюзы Monnit позволяют сенсорам ALTA общаться с ПО iMonnit™ без ПК, адаптируясь к различным беспроводным IoT-приложениям. Подайте питание и подключите шлюз к открытому Ethernet-порту с подключением к Интернету, и он автоматически соединится с нашими онлайн-серверами.

Адаптация фреймворка ALTA для различных приложений

Наш фреймворк дальнодействующих программно-определяемых беспроводных сенсоров основан на Kelly Real-Time Operating System (KRTOS). Его код управляет процессами реального времени и некритическими по времени для сенсоров и шлюзов. Как и другие встроенные ОС, KRTOS предоставляет конкретные правила для разных выборов процессов, привилегий и уровней доступа к ресурсам процессора.

Наш фреймворк управляет двумя основными типами процессов: один для радио и другой для обработки, специфичной для приложения. Радио-процесс имеет микросекундные требования для операций реального времени для поддержки последовательности и синхронизации frequency-hopping spread spectrum (FHSS).

Профили наших приложений написаны относительно обобщенно, чтобы все сенсоры ALTA могли периодически измерять и создавать точки данных. Некоторые сенсорные приложения требуют строгих временно-чувствительных операций, которые отличаются от сенсора к сенсору. Эти операции могут выполняться эффективно благодаря контролю, который позволяют наш аппарат и KRTOS.

Также существует фреймворк приложений с использованием KRTOS для точных временно-контролируемых процессов. Он может обрабатывать разнообразные сенсорные приложения и облегчать интеграцию в платформу ALTA.

Общие функции, методы и операции, используемые нашими сенсорами, поддерживаются. Это помогает инженерам адаптировать новые сенсорные приложения к платформе и предоставлять стандартный интерфейс управляющего ПО с привычной функциональностью.

Circle™ Cellular IoT Sensors

Эти сенсоры объединяют движки сенсора и шлюза в одном устройстве и чипсет для подключения приложений к IoT через сотовые сервисы. Сенсоры разработаны для приложений в удаленных локациях, лишенных Интернет-инфраструктуры.

Низкоэнергетические сотовые IoT-сенсоры:

• Работают в сетях CAT-M1 или NB-IoT для прямого облачного общения.
• Измеряют и передают две или более точек данных, используя различные съемные проводники.
• Имеют надежный сотовый модуль и пограничный процессор данных.

Next™ Wi-Fi Sensors

Наши Wi-Fi-сенсоры второго поколения предлагают широкий диапазон сети и сильный сигнал.

Ключевые особенности:

• Данные от восьми разных типов сенсоров до 125 футов через пять стен.
• Протокол: 802.11 b.
• Дальность: 125 футов через пять стен или 500 футов прямой видимости.
• Частотный диапазон: 2.412–2.484 ГГц.
• Безопасность: Open, WPA, WPA2, WPA3 и Advanced Encryption Standard (AES)-128 Cipher Block Chaining (CBC) для сообщений данных сенсоров.
• Настройки сети: Auto DHCP/DNS или Static.
• Скорость данных: Автоматически настраивается на лучшую скорость для максимальной дальности.

PoE•X Sensors

Одиннадцать различных PoE•X сенсоров подключаются к инфраструктуре Power over Ethernet (PoE) здания и удаленно мониторят критические системы. Эти данные предоставляют инсайты для умных зданий для экономии операций за счет сохранения ресурсов при повышении комфорта.

Сенсоры используют тот же PoE-кабель для получения питания и передачи данных. Эта двув-one возможность оптимизирует использование пространства и решает широкие потребности в компоновке и высокоплотные сенсорные сети, такие как для центров обработки данных.

Технологические достижения, влияющие на умное сенсирование

Технологии, когда-то считавшиеся футуристическими, все чаще становятся мейнстримом и помогают продвигать умное сенсирование во многих отраслях.

• Искусственный интеллект (AI), Компьютерное зрение (CV) и Машинное обучение (ML) обеспечивают обработку данных в реальном времени, продвинутое распознавание образов и предсказательную аналитику, ведущие к более умной автоматизации, оптимизированной эффективности и обоснованному принятию решений.
• Виртуальная, Дополненная и Смешанная реальность (VR, AR, MR) и цифровые двойники улучшают иммерсивную визуализацию данных, мониторинг в реальном времени и интерактивное управление в IoT-приложениях.
• CAT-M1, NB-IoT, пограничная обработка и 5G сотовые технологии предлагают более быструю, надежную и энергоэффективную связь, поддерживающую обработку данных в реальном времени, расширенный охват устройств и продвинутую автоматизацию.
• Plug-and-play мультисенсоры и микросенсоры обеспечивают бесшовную интеграцию и связь, делая IoT-инженерию и развертывание более эффективными и настраиваемыми.
• Источники энергии, сбор энергии и инновации в батареях способствуют самоалimentation устройств и продлевают срок службы сенсоров, приводя к более устойчивым и эффективным IoT-развертываниям.

Умное сенсирование преуспевает по мере эволюции этих и других комплементарных технологий. Универсальная платформа умного сенсирования может предотвратить разрозненность и способствовать интероперабельности, адаптивности и настраиваемости, позволяя адаптировать её под одно или множество IoT-приложений.

Эта статья написана Бредом Уолтерсом, основателем и CEO Monnit. Для получения дополнительной информации посетите здесь или свяжитесь с г-ном Уолтерсом по адресу This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it..