Der aktuelle Produktentwicklungs- und Supportzyklus läuft schnell.Einbettete Produkte können Software- und Hardwarefehler erkennen und Einblicke in das Benutzerverhalten gewinnen.Bereitstellung der notwendigen Daten für Ingenieure, um den normalen Betrieb und die kontinuierliche Verbesserung der Geräte zu gewährleisten.
Aber nicht alle industriellen Geräte können leicht angeschlossen werden, um diese eingebetteten Produkte zu unterstützen.Selbst Produkte, die speziell für das Internet der Dinge (IoT) entwickelt wurden, können Verbindungsprobleme wie elektromagnetische Störungen (EMI) haben, Bandbreitenbeschränkungen und übermäßig langen Kabeln.
Das Aufkommen der Bluetooth-fähigen System-on-Chip-Technologie (SoC) ermöglicht es Ingenieuren, nahtlose Konnektivität und leistungsstarke Leistung von Mikroprozessoren zu erreichen.die Unterstützung von Maschinenlernen an Bord ermöglichtDie Kombination von Konnektivität mit intelligenter Analyse ist ein wichtiges Instrument für die Entwicklung und Unterstützung des Zyklus des Übergangs von passiver Reaktion zu proaktiver Voraussicht.
Intelligente Datenerhebung hat die Produktentwicklung und -unterstützung verändert
Eine erfolgreiche Produktentwicklung und -unterstützung erfordert die Verwendung von Daten.welche Funktionen umständlich sind oder Schwachstellen haben, ist es schwierig, das Produkt auf das von den Nutzern gewünschte Niveau zu iterieren und zu aktualisieren.und andere kritische Daten vor oder während des Problems, kann das Supportpersonal das Problem nicht vollständig beheben.
Produkte mit moderner Onboard-Konnektivität und analytischen Fähigkeiten können Design-Iterationen und Support effektiver machen.Eingebettete Produkte und intelligente Beacons können Umgebungsbedingungen wie Temperatur erkennen, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck und kann auch Multiachsbeschleunigung, Umgebungslicht und Magnetfelder erkennen.Daten können mit anderen Systemereignissen verknüpft werden, wenn sie die eingebauten Analysefunktionen verwenden oder über Bluetooth auf Cloud-Server übertragen werden.
So können beispielsweise intelligente Leuchtturmsignale, die an lineare Bewegungssysteme in industriellen Umgebungen angeschlossen sind, erhöhte Vibrationen beim Anstieg der Luftfeuchtigkeit erkennen.Der Bordprozessor kann Wartungstechnikern eine Warnung ausstellen.Diese proaktive Fehlerdiagnose kann die Ausfallzeiten und die Wartungskosten der Anlagen reduzieren.
Produktdesigner können auch aufgezeichnete Vibrations- und Umweltdaten verwenden, um zukünftige Versionen von linearen Bewegungssystemen zu verbessern.Sie können ein anderes Schmiermittel empfehlen, das unter feuchten Bedingungen länger verwendet werden kann.Sie können auch das Schmiersystem neu gestalten, um es besser vor äußeren Einflüssen zu schützen.
Herausforderungen und Lösungen bei der Umsetzung
Um die Vorteile einer verbesserten Datenerhebung im IoT-Umfeld zu nutzen, müssen Ingenieure die Datenerhebung und -analyse optimieren.Die Übermittlung von Informationen zur Analyse in die Cloud führt zu einer inhärenten Latenz und reduziert die DatensicherheitEinbettungssysteme und intelligente Beacons lösen dieses Problem, indem sie KI- und ML-Funktionen in das Gerät selbst integrieren.Diese Edge-KI- und TinyML-Systeme enthalten verkleinerte Softwaremodelle, die es Prozessoren ermöglichen, intelligente Schlussfolgerungen auf der Grundlage der empfangenen realen Daten zu ziehen.
Die an Bord befindliche ML-Funktion kann so einfach sein wie das Abgleichen von Vibrationsdaten, Umweltdaten und globalen Zeitstempeln oder so komplex wie die Vorhersage von Wartungsbedürfnissen auf der Grundlage von Datentrends.Komplex oder einfach, können ML-Module Daten in Echtzeit empfangen und verarbeiten, ohne Netzwerkressourcen zu verbrauchen, was zeitnahe Einblicke in verschiedene Änderungen ermöglicht und den Energieverbrauch minimiert.
Allerdings müssen Smart Beacons und Embedded-Systeme letztendlich über ein Netzwerk den Status mit anderen Geräten oder Servern kommunizieren.DeviceNet, CANOpen und Modbus RTU für kabelgebundene serielle Verbindungen. Moderne Geräte setzen auf Ethernet-Protokolle mit geringer Latenz wie PROFINET, EtherCAT, EtherNet/IP oder Ethernet POWERLINK.sowohl die serielle als auch die Ethernet-Kommunikation erfordern die Verlegung von Daten- und Stromkabeln in der Werkstatt, und die damit verbundenen Herausforderungen umfassen elektromagnetische Störungen, Signalschwäche bei langer Kabelübertragung,Investitionen in Anlagen, die erforderlich sind, um die Abstoßungsgefahren zu verringern und den Zugang für fahrende oder autonome Fahrzeuge zu ermöglichen.
Kurzstreckenfunkfrequenz (RF) -Kommunikation mit Bluetooth-Protokoll überwindet viele der oben genannten Herausforderungen.kann die Leistung von Knopfbatterien nutzen, um starke Signale in einer Reichweite von 150 Metern auszusenden, wodurch die Notwendigkeit von Strom- und Datenkabeln beseitigt wird.
BLE-Signale arbeiten im 2,4 GHz-Frequenzband, das auch einige Mobilfunk- und Wi-Fi-Netzwerke unterstützt.,Es ist auch das zuverlässigste Frequenzband, um Hindernisse in der Sichtlinie wie Wände und Geräte zu überwinden.viele BLE-Systeme können Maschennetze verwenden, und verwenden das 6. Internetprotokoll (IPv6) zur Verbindung von BLE-Geräten miteinander und mit der Cloud (Abbildung 1).Die strategische Platzierung von Bluetooth-Hotspots kann auch die Signalstärke und -integrität innerhalb von Mesh-Netzwerken verbessern.