Os produtos incorporados podem detectar falhas de software e hardware e obter informações sobre o comportamento do utilizador,fornecer aos engenheiros os dados necessários para garantir o funcionamento normal e a melhoria contínua dos dispositivos.
Mas nem todos os equipamentos industriais podem ser facilmente ligados para suportar estes produtos incorporados.Mesmo produtos concebidos especificamente para a Internet das Coisas (IoT) podem encontrar problemas de ligação, como interferências eletromagnéticas (EMI), limitações de largura de banda e cabos excessivamente longos.
O surgimento da tecnologia System on Chip (SoC) habilitada pelo Bluetooth permite aos engenheiros alcançar uma conectividade perfeita e um desempenho poderoso de microprocessadores,permitir o suporte de aprendizagem automática (ML) a bordoA combinação da conectividade com a análise inteligente é uma ferramenta importante no ciclo de concepção e apoio da transição da resposta passiva para a previsão proactiva.
A recolha inteligente de dados mudou o desenvolvimento e suporte de produtos
Se os designers não compreenderem como os clientes usam o produto, incluindo quais as características em que dependem, eles não poderão utilizar os dados de forma eficaz.quais as características que são complicadas ou que apresentam vulnerabilidades, é difícil iterar e atualizar o produto para o nível que os usuários desejam.e outros dados críticos antes ou durante a ocorrência de um problema, o pessoal de apoio não pode resolver completamente o problema.
Os produtos com conectividade interna moderna e capacidades analíticas podem tornar as iterações de projeto e o suporte mais eficazes.Produtos incorporados e beacons inteligentes podem detectar condições ambientais como temperatura, umidade e pressão do ar, e também pode detectar aceleração multi-eixo, luz ambiente e campos magnéticos.Os dados podem ser associados a outros eventos do sistema ao utilizarem funções de análise a bordo ou transmitirem para servidores em nuvem via Bluetooth.
Por exemplo, sinalizadores inteligentes ligados a sistemas de movimento linear em ambientes industriais podem detectar um aumento da vibração quando a umidade aumenta.O processador de bordo pode emitir um alerta para os engenheiros de manutençãoEste diagnóstico proativo de falhas pode reduzir o tempo de inatividade dos equipamentos e os custos de manutenção.
Os designers de produtos também podem utilizar os dados de vibração e ambiente registados para melhorar futuras versões de sistemas de movimento linear.podem recomendar um lubrificante diferente que possa ser utilizado durante um período mais longo em condições úmidasPodem também redesenhar o sistema de lubrificação para melhor protegê-lo de influências externas.
Desafios e soluções de execução
A fim de alcançar as vantagens da coleta de dados aprimorada no ambiente da IoT, os engenheiros devem otimizar a coleta e análise de dados.A transmissão de qualquer informação para a nuvem para análise implica latencia inerente e reduz a segurança dos dadosOs sistemas incorporados e os smart beacons resolvem este problema integrando funções de IA e ML no próprio dispositivo.Estes sistemas de AI e TinyML de ponta contêm modelos de software reduzidos que permitem aos processadores fazer inferências inteligentes com base em dados do mundo real recebidos.
A função de ML a bordo pode ser tão simples quanto a correspondência de dados de vibração, dados ambientais e marcas de tempo globais, ou tão complexa quanto a previsão de necessidades de manutenção com base nas tendências dos dados.Seja complexo ou simples, os módulos de ML podem receber e processar dados em tempo real sem consumir recursos de rede, permitindo insights oportunos sobre várias mudanças e minimizando o consumo de energia.
No entanto, os smart beacons e os sistemas incorporados precisam, em última análise, comunicar o estado com outros dispositivos ou servidores através de uma rede.DeviceNet, CANOpen, e Modbus RTU para conexões seriais com fio. Os dispositivos mais modernos dependem de protocolos Ethernet de baixa latência, como PROFINET, EtherCAT, EtherNet/IP ou Ethernet POWERLINK.tanto a comunicação serial quanto a Ethernet exigem a colocação de cabos de dados e de energia na oficina da fábrica, e os desafios associados incluem interferências eletromagnéticas, atenuação do sinal durante a transmissão por cabo longo,Investimento em instalações necessárias para mitigar os riscos de tropeço e permitir o acesso de veículos autônomos ou autônomos.
A comunicação de rádio de curto alcance (RF) usando o protocolo Bluetooth supera muitos dos desafios mencionados acima.Pode usar a energia de baterias de botão para emitir sinais fortes a uma distância de 150 metros., eliminando assim a necessidade de cabos de alimentação e de dados.
Os sinais BLE operam na faixa de frequência de 2,4 GHz, que também suporta algumas redes celulares e Wi-Fi.,É também a faixa de frequência mais confiável para superar os obstáculos da linha de visão, como paredes e dispositivos.Muitos sistemas BLE podem usar redes de malha, e utilizar o 6o Protocolo de Internet (IPv6) para conectar dispositivos BLE uns aos outros e à nuvem (Figura 1).Colocar estrategicamente hotspots Bluetooth também pode melhorar a força e integridade do sinal dentro de redes de malha.