הבנת ניטור אלחוטי
הגדרה: מהו ניטור אלחוטי?
ניטור אלחוטי (נקראת גם רשתות חיישנים אלחוטיות או WSN) מתייחסת ל ניטור מצב מערכות המשתמשות בחיישנים המופעלים על ידי סוללות המשדרים רֶטֶט, טמפרטורה ונתונים אחרים באמצעות תקשורת תדר רדיו (RF) למקלטים מרכזיים, ובכך מבטלים את הצורך בכבלי אותות בין חיישנים לחומרת ניטור. מערכות אלחוטיות משלבות חיישן, עיבוד מקומי, משדר רדיו וסוללה במארזים קומפקטיים המותקנים ישירות על הציוד, ומעבירים מדידות לשערים/מקלטים שמעבירים נתונים לתוכנת ניטור דרך רשתות המתקנים.
ניטור אלחוטי מפחית באופן דרמטי את עלויות ההתקנה (ללא משיכת כבלים), מאפשר ניטור של ציוד מסתובב, התקנות זמניות ומיקומים שקשה לגשת אליהם, ומאפשר הרחבה מהירה של כיסוי הניטור. התקדמות טכנולוגית באלקטרוניקה בעלת הספק נמוך ובאיסוף אנרגיה הופכת את האלחוט לכדאית יותר ויותר עבור מערכות קבועות. ניטור מקוון יישומים.
ארכיטקטורת מערכת
צמתי חיישנים אלחוטיים
- חיישן: MEMS או פיזואלקטריים מד תאוצה, חיישן טמפרטורה
- מעבד: מיקרו-בקר לעיבוד אותות ודחיסת נתונים
- רָדִיוֹ: משדר בעל הספק נמוך (2.4 גיגה-הרץ, טיפוסי מתחת לגיגה-הרץ)
- כּוֹחַ: סוללה (3-5 שנים אופייניות) או קצירת אנרגיה
- גוֹדֶל: חבילה קומפקטית (מכרטיס אשראי לחפיסת קלפים)
תשתית רשת
- שערים/מקלטים: איסוף נתונים ממספר צמתי חיישנים
- רשת רשת: חיישנים מעבירים זה את זה דרך הרחבת טווח
- קישוריות ענן: חיבור לאינטרנט לגישה מרחוק
- תוֹכנָה: מגמות, ניתוח, מדאיג, דיווח
יתרונות
פשטות התקנה
- אין צורך במשיכת כבלים (חיסכון משמעותי בעלויות)
- הרכבת חיישן, הגדרת רשת, תפעול
- זמן התקנה: דקות לעומת שעות עבור חיבור קווי
- נדרשת עבודה מינימלית של מיומנות
גְמִישׁוּת
- קל להוסיף או להעביר חיישנים
- ניטור זמני פשוט
- תוכניות פיילוט בסיכון נמוך
- ניתן להרחבה באופן הדרגתי
ציוד שקשה לגשת אליו
- מיקומים מרוחקים (טנקים, מגדלים, מעל הראש)
- ציוד מסתובב (קשה לחווט)
- אזורים מסוכנים (מזעור חדירות)
- נכסים מבוזרים (צינורות, חוות רוח)
יעילות כלכלית
- עלות התקנה נמוכה יותר מאשר התקנה קווית
- מאפשר ניטור ציוד שלא היה כלכלי בעבר
- הרחבת הכיסוי במסגרת אותו תקציב
מגבלות ואתגרים
חיי סוללה
- אורך חיים פעיל מוגבל (1-5 שנים אופייניות)
- נדרשת החלפת סוללה
- חובה לעקוב אחר מצב הסוללה
- קצירת אנרגיה עוזרת אך מוסיפה מורכבות
רזולוציית נתונים
- כוח עיבוד מוגבל (חיסכון בסוללה)
- קצבי דגימה נמוכים יותר מאשר מערכות קוויות
- פירוט ספקטרלי מופחת
- עלול להחמיץ תוכן בתדירות גבוהה
אמינות התקשורת
- הפרעות RF מציוד חשמלי
- מגבלות טווח (מבני מתכת מחלישים אותות)
- אובדן נתונים אפשרי אם התקשורת מנותקת
- מורכבות ניהול הרשת
חששות ביטחוניים
- אלחוטי פגיע לפריצות/הפרעות
- נדרשות הצפנה ואימות
- שיקולי אבטחת סייבר
יישומים
כיסוי ציוד כללי
- הרחבת הניטור לציוד שלא נוטר בעבר
- ניטור יעיל וחסכוני של אוכלוסיות ציוד גדולות
- ציוד איזון מפעל
ניטור זמני
- קמפיינים לאבחון לטווח קצר
- ציוד בהשאלה/השכרה
- ציוד בנייה
- ציוד עונתי
נכסים מרוחקים
- טורבינות רוח
- ציוד צינורות
- ציוד כרייה
- מתקנים מבוזרים
מגמות טכנולוגיה
קצירת אנרגיה
- קצירת אנרגיית רטט מאריכה את חיי הסוללה
- קצירת גרדיאנט תרמי
- סולארי ליישומים חיצוניים
- מתקרבים לפעולה בת קיימא
עיבוד קצה
- ניתוח נוסף בצומת החיישן
- שידור רק אזעקות או נתונים דחוסים
- מפחית את צורכי החשמל ורוחב הפס
אינטגרציה של IIoT
- פלטפורמות האינטרנט של הדברים התעשייתיות
- אנליטיקה מבוססת ענן
- למידת מכונה בקנה מידה גדול
- ממשקי סמארטפון/טאבלט
קריטריוני בחירה
השתמש באלחוט כאשר:
- עלות הכבלים גבוהה מדי או לא מעשית
- צריך לנטר מכונות רבות בעלות עדיפות בינונית
- ניטור זמני או ניסיון
- ציוד מרוחק או מבוזר
- ניתוח רעידות סטנדרטי מספק (לא הגנה קריטית)
השתמש בחוט כאשר:
- ציוד קריטי הדורש ניטור רציף באיכות גבוהה
- נדרשת הגנה על מכונות (כיבוי אוטומטי)
- נדרשים קצבי דגימה גבוהים מאוד או רזולוציה ספקטרלית
- מנדט רגולטורי למערכות קוויות
ניטור רעידות אלחוטי מייצג טכנולוגיה מאפשרת שהופכת את ניטור המצב למעשי מבחינה כלכלית עבור ציוד שבעבר לא נכלל בתוכניות עקב עלויות כבלים. למרות שאינו מחליף מערכות קוויות עבור יישומים קריטיים, האלחוט מרחיב מאוד את כיסוי הניטור, מספק ניטור זמני גמיש ומאפשר יישומים חדשים בנכסים מרוחקים ומבוזרים, תוך דמוקרטיזציה של ניטור המצב במתקנים תעשייתיים.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 