Разумевање бежичног праћења
Дефиниција: Шта је бежично праћење?
Бежично праћење (такође се називају бежичне сензорске мреже или WSN) односе се на праћење стања системи који користе сензоре на батерије који преносе вибрација, температуру и друге податке путем радиофреквентне (РФ) комуникације до централних пријемника, елиминишући потребу за сигналним кабловима између сензора и хардвера за праћење. Бежични системи комбинују сензор, локалну обраду, радио предајник и батерију у компактним кућиштима монтираним директно на опрему, комуницирајући мерења са капијама/пријемницима који прослеђују податке софтверу за праћење путем мрежа објеката.
Бежично праћење драматично смањује трошкове инсталације (без повлачења каблова), омогућава праћење ротирајуће опреме, привремених инсталација и тешко доступних локација, и дозвољава брзо проширење покривености праћења. Технолошки напредак у електроници мале снаге и сакупљању енергије чини бежично праћење све одрживим за трајно... онлајн праћење апликације.
Архитектура система
Бежични сензорски чворови
- Сензор: МЕМС или пиезоелектрични акцелерометар, сензор температуре
- Процесор: Микроконтролер за обраду сигнала и компресију података
- Радио: Предајник мале снаге (2,4 GHz, типично испод GHz)
- Снага: Батерија (типично 3-5 година) или сакупљање енергије
- Величина: Компактно паковање (кредитна картица у шпил карата)
Мрежна инфраструктура
- Гејтвеји/пријемници: Прикупљајте податке са више сензорских чворова
- Мрежно умрежавање: Сензори се преносе једни преко других, проширујући домет
- Повезивање са облаком: Интернет веза за удаљени приступ
- Software: Трендови, анализа, алармирање, извештавање
Предности
Једноставност инсталације
- Без повлачења кабла (велика уштеда трошкова)
- Монтирајте сензор, конфигуришите мрежу, операбилно
- Време инсталације: минути у односу на сате за жичану мрежу
- Потребна је минимална квалификована радна снага
Флексибилност
- Лако додавање или премештање сензора
- Привремено праћење једноставно
- Пилот програми ниског ризика
- Постепено скалабилно
Тешко доступна опрема
- Удаљене локације (тенкови, торњеви, изнад главе)
- Ротирајућа опрема (тешка за ожичење)
- Опасна подручја (минимизирање упада)
- Дистрибуирана средства (цевоводи, ветроелектране)
Исплативост
- Нижи трошкови инсталације него код жичане инсталације
- Омогућава праћење опреме која је раније била неекономична
- Проширите покриће у оквиру истог буџета
Ограничења и изазови
Трајање батерије
- Ограничен радни век (типично 1-5 година)
- Потребна је замена батерије
- Обавезно пратите стање батерије
- Сакупљање енергије помаже, али додаје сложеност
Резолуција података
- Ограничена процесорска снага (уштеда батерије)
- Ниже брзине узорковања него код жичних система
- Смањени спектрални детаљи
- Може пропустити садржај високе фреквенције
Поузданост комуникације
- РФ сметње од електричне опреме
- Ограничења домета (металне конструкције слабе сигнале)
- Потенцијални губитак података ако се комуникација прекине
- Сложеност управљања мрежом
Безбедносне забринутости
- Бежична мрежа је подложна хаковању/сметњама
- Потребно је шифровање и аутентификација
- Разматрања сајбер безбедности
Апликације
Општа покривеност опреме
- Проширите праћење на претходно непраћену опрему
- Исплативо праћење великих популација опреме
- Опрема за биланс постројења
Привремено праћење
- Краткорочне дијагностичке кампање
- Опрема на позајмицу/изнајмљивање
- Грађевинска опрема
- Сезонска опрема
Удаљена средства
- Ветротурбине
- Опрема за цевоводе
- Рударска опрема
- Дистрибуирани објекти
Технолошки трендови
Сакупљање енергије
- Сакупљање енергије вибрација продужава век трајања батерије
- Термички градијент сакупљања
- Соларни панели за спољну употребу
- Приближава се самоодрживом пословању
Обрада ивица
- Више анализа на сензорском чвору
- Преносите само аларме или компримоване податке
- Смањује потребе за снагом и пропусним опсегом
Интеграција IIoT-а
- Индустријске платформе Интернета ствари
- Аналитика заснована на облаку
- Машинско учење у великим размерама
- Интерфејси за паметне телефоне/таблете
Критеријуми за избор
Користите бежичну мрежу када:
- Трошкови каблова су превисоки или непрактични
- Потребно је пратити многе машине умереног приоритета
- Привремено или пробно праћење
- Удаљена или дистрибуирана опрема
- Стандардна анализа вибрација је адекватна (није критична заштита)
Користите жичану везу када:
- Критична опрема која захтева континуирано висококвалитетно праћење
- Потребна је заштита машина (аутоматско искључивање)
- Потребне су веома високе брзине узорковања или спектрална резолуција
- Регулаторни мандат за жичане системе
Бежично праћење вибрација представља технологију која омогућава економски практично праћење стања опреме која је раније била искључена из програма због трошкова каблова. Иако не замењује жичане системе за критичне примене, бежично праћење значајно проширује покривеност праћења, пружа флексибилно привремено праћење и омогућава нове примене у удаљеним и дистрибуираним објектима, демократизујући праћење стања у индустријским објектима.