工业能源收集在制造业和工业中的作用4.0

使用智能工具、传感器和机器来改进制造和工业流程被称为工业物联网 (IIoT)。 IIoT 使制造商能够将其运营的几乎所有方面数字化并减少错误。此外，制造商可以提高其操作的安全性，同时还可以提高生产力。让我们探索工业物联网的这个新时代，通常被称为第四次工业革命或工业 4.0，如何重塑我们所知道的制造业，以及控制工业能源收集可能在这场革命中发挥的作用。

在未来，我们将看到更多的设施使用集成了能源收集功能的连接设备，作为减少浪费和变得更加可持续的努力的一部分。

当今的IIoT智能应用

每个处理诸如车辆、产品运输或租用机器等实物资产的组织都需要一种方法来跟踪这些设备的下落。过去，公司必须填写文书工作来跟踪资产的旅程并记录货物的转移。如今，许多制造和履行中心使用资产跟踪器(例如小型信标)来帮助跟踪设备和运输货物。资产跟踪器不仅可以监控物品的位置，还可以跟踪温度等其他指标，以确保货物被正确存放。

另一个在工厂中越来越受欢迎的物联网应用是可穿戴设备。 RFID 标签和智能手表等可穿戴物联网设备有助于提高工人的安全条件。例如，物联网可穿戴设备可以识别员工是否经历过跌倒，或者在发生危机时实时识别员工位置。除了跟踪空气质量和噪音水平等环境条件外，物联网驱动的安全背心和安全带等设备还可以监控员工的健康指标，如心率、运动和人体工程学。

设备监控是另一个对工厂有用的物联网应用。例如，一家工厂可能有一个大型工业风扇，作为一个完整且有价值的机制，每个叶片的成本超过 10 万美元。该公司希望持续监控每个刀片的状况，并在刀片断裂并造成严重损坏之前进行任何必要的预防性维护。一些公司还使用物联网监控工具来监控工厂的温度、压力甚至危险废物的水平。通过密切关注设备的健康状况和其他关键指标，公司可以在问题升级到无法轻松处理的程度之前采取预防措施。

不足之处

这些类型的智能应用程序可以显着帮助简化操作，这意味着它们必须始终工作。然而，许多智能设备仍然需要经常更换电池，造成维护难题并推高成本——更不用说频繁丢弃电池带来的不必要浪费。该解决方案是让公司使用具有延长电池寿命的连接设备，从而持续设备的使用寿命。工业能量收集将在该解决方案中发挥巨大作用。

延长电池寿命的潜在解决方案

1、低功率无线电实施

连接设备可以延长电池寿命的一种方法是使用支持最新蓝牙 5.0 标准的低功耗无线电实施。蓝牙 5.0 平台的覆盖范围是其前代产品的四倍，速度是其两倍，带宽是其八倍。

2、利用函数

另一种降低功耗的方法是利用低功耗无线电和按需唤醒等功能。低功耗无线电技术旨在使连接的设备能够以最小的功率运行，从而最大限度地延长电池寿命。按需唤醒技术允许设备在保持非常低功耗状态的同时监听传入的传输(例如声音)。

可以内置在 SoC 中的按需唤醒功能本质上就像第二对耳朵一样，可以监听传入的射频 (RF) 唤醒信号。主发射器和接收器保持关闭，直到第二对耳朵“听到” ” RF 唤醒信号并通知主要对相关 RF 进入，然后执行数据连接功能并因此需要额外电源的主要对打开以完成交易。

这使数据连接无线电(发射器和接收器)仅在需要时唤醒，而不是在不需要时浪费电池电量。这种按需唤醒技术相对于市场上的其他蓝牙 5.0 解决方案可将功耗降低多达 100 倍，具体取决于具体应用。让我们谈谈这两种解决方案如何与能量收集相结合，为工业革命做出贡献。

受控工业能源收集：组合解决方案

此外，增加受控能源收集可以为连接的设备提供无电池操作。能源收集是从外部来源(如射频、光伏、热能和运动)捕获和存储少量能源的过程。然后将这种能源转换为电能来代替或补充电池电量。过去，使用能源收集的无电池解决方案的部署仅适用于非常短距离的应用。通过结合蓝牙 5.0 和超低功耗功能，功耗可以低到足以由收集的射频、光或热能支持，同时仍然能够提供与 Wi-Fi 相当的范围和覆盖范围。将蓝牙 5.0 与能源收集技术结合使用，无需定期更换电池，从而为公司节省了时间和金钱，从而降低了这些系统的总体拥有成本。此外，使用具有更长电池寿命的物联网应用程序意味着工作人员可以最大限度地减少他们在危险或难以到达的位置的时间。

工业能源收集和连接设备的未来

未来，我们将看到更多设施使用集成了能源收集功能的连接设备，作为减少浪费和提高可持续性的努力的一部分。好消息是，使用具有能源收集功能的设备不仅有利于环境，还可以为公司节省电池维护和更换成本。毕竟，如果公司使用需要经常更换的传统电池供电解决方案，维护 IIoT 设备的成本会迅速增加。这种可持续性和成本节约的结合对制造业来说是双赢的，并展示了能源收集等技术如何使许多行业变得更好。

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