უკაბელო მონიტორინგის გაგება
განმარტება: რა არის უკაბელო მონიტორინგი?
უსადენო მონიტორინგი (ასევე ცნობილია, როგორც უკაბელო სენსორული ქსელები ან WSN) ეხება მდგომარეობის მონიტორინგი სისტემები, რომლებიც იყენებენ ბატარეაზე მომუშავე სენსორებს, რომლებიც გადასცემენ ვიბრაცია, ტემპერატურა და სხვა მონაცემები რადიოსიხშირული (RF) კომუნიკაციის საშუალებით ცენტრალურ მიმღებებთან გადაეცემა, რაც გამორიცხავს სენსორებსა და მონიტორინგის აპარატურას შორის სიგნალის კაბელების საჭიროებას. უსადენო სისტემები აერთიანებს სენსორს, ლოკალურ დამუშავებას, რადიოგადამცემს და აკუმულატორს კომპაქტურ პაკეტებში, რომლებიც პირდაპირ მოწყობილობაზეა დამონტაჟებული და გაზომვებს გადასცემს კარიბჭეებს/მიმღებებს, რომლებიც მონაცემებს ობიექტის ქსელების საშუალებით მონიტორინგის პროგრამულ უზრუნველყოფას გადასცემენ.
უსადენო მონიტორინგი მკვეთრად ამცირებს ინსტალაციის ხარჯებს (კაბელის გაწევის გარეშე), საშუალებას იძლევა მბრუნავი აღჭურვილობის, დროებითი ინსტალაციების და ძნელად მისადგომი ადგილების მონიტორინგის და მონიტორინგის დაფარვის სწრაფი გაფართოების. დაბალი სიმძლავრის ელექტრონიკისა და ენერგიის მოხმარების ტექნოლოგიური მიღწევები უსადენო კავშირს სულ უფრო სიცოცხლისუნარიანს ხდის მუდმივი გამოყენებისთვის. ონლაინ მონიტორინგი აპლიკაციები.
სისტემის არქიტექტურა
უსადენო სენსორული კვანძები
- სენსორი: MEMS ან პიეზოელექტრული აქსელერომეტრი, ტემპერატურის სენსორი
- პროცესორი: მიკროკონტროლერი სიგნალის დამუშავებისა და მონაცემთა შეკუმშვისთვის
- რადიო: დაბალი სიმძლავრის გადამცემი (2.4 GHz, ტიპიური ქვე-GHz)
- სიმძლავრე: ელემენტი (ტიპიურად 3-5 წელი) ან ენერგიის დაგროვება
- ზომა: კომპაქტური პაკეტი (საკრედიტო ბარათიდან ბანქოს დასტამდე)
ქსელური ინფრასტრუქტურა
- კარიბჭეები/მიმღებები: მონაცემების შეგროვება მრავალი სენსორული კვანძიდან
- ბადისებრი ქსელი: სენსორები ერთმანეთს გადასცემენ და დიაპაზონს აფართოებენ
- ღრუბლოვანი კავშირი: ინტერნეტ კავშირი დისტანციური წვდომისთვის
- Software: ტენდენციები, ანალიზი, საგანგაშო, ანგარიშგება
უპირატესობები
ინსტალაციის სიმარტივე
- კაბელის გაწევის გარეშე (მნიშვნელოვანი დანაზოგი)
- სენსორის დამონტაჟება, ქსელის კონფიგურაცია, ფუნქციონირება
- ინსტალაციის დრო: წუთები სადენიანი ინსტალაციის შემთხვევაში საათებთან შედარებით
- საჭიროა მინიმალური კვალიფიციური შრომა
მოქნილობა
- სენსორების მარტივად დამატება ან გადატანა
- დროებითი მონიტორინგი მარტივია
- დაბალი რისკის მქონე საპილოტე პროგრამები
- მასშტაბირებადი ინკრემენტულად
ძნელად მისადგომი აღჭურვილობა
- დისტანციური ადგილები (ტანკები, კოშკები, ცათამბჯენები)
- მბრუნავი აღჭურვილობა (ძნელად დასაკავშირებელი)
- სახიფათო ადგილები (შეღწევადობის მინიმუმამდე დაყვანა)
- განაწილებული აქტივები (მილსადენები, ქარის ელექტროსადგურები)
ეკონომიურობა
- დაბალი ინსტალაციის ღირებულება სადენიანთან შედარებით
- საშუალებას იძლევა მონიტორინგის აღჭურვილობა, რომელიც აქამდე არაეკონომიური იყო
- გააფართოვეთ დაფარვის ზონა იმავე ბიუჯეტის ფარგლებში
შეზღუდვები და გამოწვევები
ბატარეის ხანგრძლივობა
- შეზღუდული ექსპლუატაციის ვადა (ტიპიური 1-5 წელი)
- საჭიროა ბატარეის შეცვლა
- აუცილებელია ბატარეის სტატუსის თვალყურის დევნება
- ენერგიის მოპოვება ხელს უწყობს, მაგრამ ზრდის სირთულეს
მონაცემთა გარჩევადობა
- შეზღუდული დამუშავების სიმძლავრე (ბატარეის დაზოგვა)
- სადენიან სისტემებთან შედარებით უფრო დაბალი შერჩევის სიხშირე
- შემცირებული სპექტრული დეტალიზაცია
- შეიძლება გამოტოვოთ მაღალი სიხშირის კონტენტი
კომუნიკაციის საიმედოობა
- ელექტრომოწყობილობიდან რადიოსიხშირული ჩარევა
- დიაპაზონის შეზღუდვები (ლითონის კონსტრუქციები ასუსტებს სიგნალებს)
- კომუნიკაციის შეწყვეტის შემთხვევაში, მონაცემთა შესაძლო დაკარგვა
- ქსელის მართვის სირთულე
უსაფრთხოების საკითხები
- უკაბელო ქსელი დაუცველია ჰაკერული ჩარევის/ჰაკერების მიმართ
- საჭიროა დაშიფვრა და ავთენტიფიკაცია
- კიბერუსაფრთხოების საკითხები
აპლიკაციები
ზოგადი აღჭურვილობის დაფარვა
- მონიტორინგის გაფართოება აქამდე არაკონტროლირებად აღჭურვილობაზე
- დიდი რაოდენობით აღჭურვილობის ეკონომიურად მონიტორინგი
- ქარხნის ბალანსის აღჭურვილობა
დროებითი მონიტორინგი
- მოკლევადიანი დიაგნოსტიკური კამპანიები
- აღჭურვილობა სესხით/ქირით
- სამშენებლო ტექნიკა
- სეზონური აღჭურვილობა
დისტანციური აქტივები
- ქარის ტურბინები
- მილსადენის აღჭურვილობა
- სამთო აღჭურვილობა
- განაწილებული ობიექტები
ტექნოლოგიური ტენდენციები
ენერგიის მოპოვება
- ვიბრაციის ენერგიის შთანთქმა ახანგრძლივებს ბატარეის ხანგრძლივობას
- თერმული გრადიენტის მოსავლის აღება
- მზის ენერგია გარე გამოყენებისთვის.
- თვითშენარჩუნებადი ოპერაციისკენ სწრაფვა
კიდეების დამუშავება
- სენსორულ კვანძზე მეტი ანალიზი
- მხოლოდ სიგნალიზაციის ან შეკუმშული მონაცემების გადაცემა
- ამცირებს სიმძლავრისა და გამტარუნარიანობის საჭიროებებს
IIoT ინტეგრაცია
- ინდუსტრიული „საგნების ინტერნეტის“ პლატფორმები
- ღრუბელზე დაფუძნებული ანალიტიკა
- მანქანური სწავლება მასშტაბურად
- სმარტფონის/პლანშეტის ინტერფეისები
შერჩევის კრიტერიუმები
გამოიყენეთ უსადენო კავშირი, როდესაც:
- კაბელების გაყვანილობის ღირებულება უკიდურესად მაღალი ან არაპრაქტიკულია
- საჭიროა მრავალი საშუალო პრიორიტეტის მქონე მანქანის მონიტორინგი
- დროებითი ან საცდელი მონიტორინგი
- დისტანციური ან განაწილებული აღჭურვილობა
- სტანდარტული ვიბრაციის ანალიზი ადეკვატურია (არაკრიტიკული დაცვა)
გამოიყენეთ სადენიანი რეჟიმი, როდესაც:
- კრიტიკული აღჭურვილობა, რომელიც მოითხოვს უწყვეტ მაღალი სიზუსტის მონიტორინგს
- საჭიროა დანადგარების დაცვა (ავტომატური გამორთვა)
- საჭიროა ძალიან მაღალი შერჩევის სიხშირე ან სპექტრული გარჩევადობა
- მარეგულირებელი მანდატი სადენიანი სისტემებისთვის
უსადენო ვიბრაციის მონიტორინგი წარმოადგენს ხელშემწყობ ტექნოლოგიას, რომელიც მდგომარეობის მონიტორინგს ეკონომიკურად პრაქტიკულის ხდის იმ აღჭურვილობისთვის, რომელიც ადრე გამორიცხული იყო პროგრამებიდან კაბელების ხარჯების გამო. მიუხედავად იმისა, რომ კრიტიკული აპლიკაციებისთვის სადენიანი სისტემები არ ცვლის, უკაბელო მნიშვნელოვნად აფართოებს მონიტორინგის დაფარვას, უზრუნველყოფს მოქნილ დროებით მონიტორინგს და საშუალებას იძლევა ახალი აპლიკაციები იყოს ხელმისაწვდომი დისტანციურ და განაწილებულ აქტივებში, რითაც დემოკრატიულად აქცევს მდგომარეობის მონიტორინგს სამრეწველო ობიექტებში.