你的位置:首頁(yè) > RF/微波 > 正文

如何在智能工業(yè)中應(yīng)用LoRa ?ST白皮書(shū)助您決策

發(fā)布時(shí)間:2023-10-31 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】隨著越來(lái)越多的公司考慮用 LoRa 連接物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),ST 發(fā)布了一份白皮書(shū),論述 如何在智能工業(yè)中用 LoRa 連接監(jiān)測(cè)工況的預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)。選擇合適的 sub-GHz 網(wǎng)絡(luò)絕非易事。 可選方案非常多,其中 NB-IoT和 Sigfox是兩個(gè)人氣最高的技術(shù),ST為想要組建物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)提供聯(lián)網(wǎng)解決方案,例如,Discovery Kit B-L462E-CELL1 和 ST4SIM,或者支持Sigfox 的軟硬件工具,網(wǎng)絡(luò)選擇結(jié)果通常會(huì)長(zhǎng)期影響生產(chǎn)運(yùn)營(yíng),因此,選擇面太廣可能會(huì)讓一些團(tuán)隊(duì)陷入困境,糾結(jié)到底該選哪一個(gè)方案。因此,讓我們探討一下選擇 sub-GHz 網(wǎng)絡(luò)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng),以及白皮書(shū)可以提供哪些幫助。


如何在智能工業(yè)中應(yīng)用LoRa ?ST白皮書(shū)助您決策


隨著越來(lái)越多的公司考慮用 LoRa 連接物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),ST 發(fā)布了一份白皮書(shū),論述 如何在智能工業(yè)中用 LoRa 連接監(jiān)測(cè)工況的預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)。選擇合適的 sub-GHz 網(wǎng)絡(luò)絕非易事。 可選方案非常多,其中 NB-IoT和 Sigfox是兩個(gè)人氣最高的技術(shù),ST為想要組建物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)提供聯(lián)網(wǎng)解決方案,例如,Discovery Kit B-L462E-CELL1 和 ST4SIM,或者支持Sigfox 的軟硬件工具,網(wǎng)絡(luò)選擇結(jié)果通常會(huì)長(zhǎng)期影響生產(chǎn)運(yùn)營(yíng),因此,選擇面太廣可能會(huì)讓一些團(tuán)隊(duì)陷入困境,糾結(jié)到底該選哪一個(gè)方案。因此,讓我們探討一下選擇 sub-GHz 網(wǎng)絡(luò)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng),以及白皮書(shū)可以提供哪些幫助。


應(yīng)用層面考慮


在工況監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)中需要注意些哪些問(wèn)題?


如何在智能工業(yè)中應(yīng)用LoRa ?ST白皮書(shū)助您決策

工業(yè)設(shè)備上的 LoRa 傳感器節(jié)點(diǎn)


工況監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)中越來(lái)越受歡迎,為企業(yè)維護(hù)保養(yǎng)設(shè)備提供了新的解決方案,并有機(jī)會(huì)把生產(chǎn)效率提高到新的水平。兩種方案都跟蹤記錄設(shè)備或基礎(chǔ)設(shè)施的磨損程度和完整性,其中,預(yù)測(cè)性維護(hù)使用機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)預(yù)測(cè)故障。工況監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)可以徹底改變智能工廠或城市的運(yùn)營(yíng)模式,因此,人氣越來(lái)越高。然而,要想取得預(yù)想的效果,必須為工況監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)維護(hù)建設(shè)一個(gè)強(qiáng)大的通信網(wǎng)絡(luò),以承載節(jié)點(diǎn)設(shè)備捕獲的各種傳感器數(shù)據(jù)。因此,正確選擇sub-GHz技術(shù)至關(guān)重要。


當(dāng)考慮選擇哪種技術(shù)時(shí),開(kāi)發(fā)小組必須記住工況監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)的相關(guān)特性。事實(shí)上,許多應(yīng)用是在缺乏傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的偏遠(yuǎn)地區(qū),例如,石油鉆井平臺(tái)、采礦場(chǎng)和大型農(nóng)業(yè)區(qū),這只是其中的幾個(gè)例子。在這些應(yīng)用環(huán)境中,通常沒(méi)有移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。因此,開(kāi)發(fā)小組必須弄清楚如何在這些偏遠(yuǎn)地區(qū)創(chuàng)建一個(gè)可以擴(kuò)容的網(wǎng)絡(luò),答案是需要滿足成本效益和可以擴(kuò)容兩個(gè)條件。網(wǎng)關(guān)購(gòu)置維護(hù)成本過(guò)高,行不通。同樣,隨著新需求的迅速出現(xiàn),團(tuán)隊(duì)必須能夠擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)容量。


基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控和資產(chǎn)跟蹤需要注意什么?


白皮書(shū)論述的考慮因素也同樣適用于越來(lái)越依賴 LoRa 的其他應(yīng)用,例如,基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控和資產(chǎn)跟蹤。當(dāng)跟蹤橋梁的裂縫或材料完整性時(shí),無(wú)論周圍的材料或基礎(chǔ)設(shè)施在什么位置,信號(hào)都必須傳送到網(wǎng)關(guān)。同樣,在跟蹤資產(chǎn)時(shí)沒(méi)有選對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可能會(huì)在成本和能源方面付出昂貴的代價(jià)。事實(shí)上,選擇功耗非常低的設(shè)備至關(guān)重要,因?yàn)樵诨A(chǔ)設(shè)施監(jiān)控和資產(chǎn)跟蹤的地方通常沒(méi)有電源為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)供電。


LoRa 和技術(shù)考慮因素


在選擇Sub-GHz 網(wǎng)絡(luò)中需要注意什么?


如何在智能工業(yè)中應(yīng)用LoRa ?ST白皮書(shū)助您決策

基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控越來(lái)越受歡迎


白皮書(shū)旨在幫助團(tuán)隊(duì)簡(jiǎn)化決策過(guò)程。事實(shí)上,為了確定到底哪一個(gè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)適合某一個(gè)應(yīng)用,工程師通常還會(huì)考慮技術(shù)的基本特性,例如,網(wǎng)絡(luò)傳輸距離和穩(wěn)健性。網(wǎng)關(guān)和中繼必須相距多遠(yuǎn)?網(wǎng)絡(luò)使用什么調(diào)制方法?是否有糾錯(cuò)機(jī)制來(lái)處理數(shù)據(jù)包丟失或信號(hào)干擾?這些問(wèn)題的答案至關(guān)重要。在工業(yè)環(huán)境中,來(lái)自其他設(shè)備的寄生信號(hào)可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的問(wèn)題。同樣,當(dāng)資產(chǎn)從一個(gè)大陸流向另一個(gè)大陸時(shí),了解技術(shù)在世界不同地區(qū)的運(yùn)行方式也至關(guān)重要。


團(tuán)隊(duì)經(jīng)常關(guān)注的另一個(gè)技術(shù)考慮因素是網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容能力。開(kāi)發(fā)小組滿足需求的效率如何?通常,隨著被監(jiān)控設(shè)備的數(shù)量或被跟蹤資產(chǎn)的數(shù)量增加,需要大幅增加網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量。然而,并非所有配置都是一樣的。在某些情況下,添加大量終端設(shè)備可能會(huì)很麻煩。因此,團(tuán)隊(duì)必須提前思考并了解支持設(shè)備數(shù)量增長(zhǎng)的容易度。另一個(gè)問(wèn)題是確定延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸距離的容易度。在基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控這個(gè)用例中,添加節(jié)點(diǎn)也意味著更遠(yuǎn)的傳輸距離。


為什么還要考慮安全和功耗?


開(kāi)發(fā)小組在選擇 sub-GHz 網(wǎng)絡(luò)時(shí)還必須考慮一些新技術(shù)考慮因素,中之一是信息安全。一般來(lái)說(shuō),工況監(jiān)測(cè)或預(yù)測(cè)性維護(hù)對(duì)安全性的要求不是很高,雖然對(duì)安全有要求,但工業(yè)泵的磨損狀況數(shù)據(jù)是風(fēng)險(xiǎn)較低的信息。相反,新出臺(tái)的政府報(bào)告政策和報(bào)告透明度法規(guī)正在改變資產(chǎn)跟蹤和基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控的安全性要求,因?yàn)檫@些應(yīng)用涉及非常敏感的信息。資產(chǎn)相關(guān)信息泄露可能會(huì)損害某人的隱私,而公共基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)據(jù)外泄可能會(huì)導(dǎo)致國(guó)家安全危機(jī),某些組織會(huì)利用數(shù)據(jù)外泄對(duì)安保較弱的設(shè)施發(fā)起攻擊。


如何在智能工業(yè)中應(yīng)用LoRa ?ST白皮書(shū)助您決策

The STEVAL-ASTRA1B


能源消耗是一個(gè)新的考慮因素。工況監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)通常依靠電池供電設(shè)備。因此,開(kāi)發(fā)小組始終關(guān)注能耗。然而,基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控和資產(chǎn)跟蹤帶來(lái)了新的功耗挑戰(zhàn)。例如,當(dāng)改用太陽(yáng)能電池時(shí),設(shè)備必須保持高能效。同樣,跟蹤公共基礎(chǔ)設(shè)施的前提是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的續(xù)航能力必須長(zhǎng)達(dá)數(shù)年,而這只有在電流消耗極低的情況下才能實(shí)現(xiàn)。很多時(shí)候,射頻芯片是功耗最大的組件。因此,選對(duì)網(wǎng)絡(luò)對(duì)解決方案的性能和可行性影響很大。


開(kāi)發(fā)資源


雖然白皮書(shū)主要探討工況監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù),但我們可以看到書(shū)中提出的觀點(diǎn)也適用于其他應(yīng)用場(chǎng)景。因此,白皮書(shū)是團(tuán)隊(duì)為其應(yīng)用選擇合適的 sub-GHz 網(wǎng)絡(luò)的切入點(diǎn)。ST 還提供開(kāi)發(fā)工具,讓開(kāi)發(fā)者快速測(cè)試 LoRa應(yīng)用項(xiàng)目。例如,STEVAL-ASTRA1B 是一款開(kāi)發(fā)套件及參考設(shè)計(jì),板載STM32WB5MMG藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)控制器和執(zhí)行sub-GHz 協(xié)議的STM32WL55JC 無(wú)線微控制器,以及各種傳感器,是令人興奮的原型設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。我們甚至還提供資產(chǎn)跟蹤云應(yīng)用程序DSH-ASSETRACKING,以縮短開(kāi)發(fā)周期。


如何在智能工業(yè)中應(yīng)用LoRa ?ST白皮書(shū)助您決策

The STDES-CBMLoRaBLE


若想尋找適合工業(yè)環(huán)境的開(kāi)發(fā)資源,開(kāi)發(fā)小組可以選用STDES-CBMLoRaBLE。這個(gè)開(kāi)發(fā)套件包括 STEVAL-ASTRA1B的藍(lán)牙控制器和 sub-GHz 微控制器,不同的是所配備的傳感器都通過(guò)了工業(yè)認(rèn)證,并提供振動(dòng)分析和傾斜監(jiān)測(cè)專用算法。因此,工程師可以在這塊板子上動(dòng)手開(kāi)發(fā)工況監(jiān)測(cè)或基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控,以及預(yù)測(cè)性維護(hù)應(yīng)用。我們甚至提供支持 AWS云 的軟件解決方案DSH-PREDMNT,幫助用戶配置設(shè)備、記錄數(shù)據(jù)、執(zhí)行信息可視化,以及隨時(shí)隨地從云端監(jiān)測(cè)資產(chǎn)。


免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系小編進(jìn)行處理。


推薦閱讀:

電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的電壓基準(zhǔn)解決方案

張忠謀麻省理工最新演講:人才與經(jīng)濟(jì)是臺(tái)積電的成功因素

ADI應(yīng)力測(cè)試應(yīng)用方案 助力高效電阻應(yīng)變測(cè)試

如何快速調(diào)整DAC輸出電壓范圍

具有雙電壓額定值的變壓器配置


特別推薦
技術(shù)文章更多>>
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
熱門搜索
?

關(guān)閉

?

關(guān)閉