El Internet de las cosas (IoT) está ayudando a las industrias de todo el mundo a ser más eficientes a través de soluciones digitales gestionadas y escalables. Más específicamente, el Internet industrial de las cosas (IIoT) se enfoca en conectar máquinas y equipos en industrias clave como petróleo y gas, energía hidroeléctrica y manufactura. En las fábricas, la aplicación de sensores conectados en las máquinas se utiliza para recopilar datos valiosos para el monitoreo de condiciones y el mantenimiento predictivo. El objetivo es utilizar estos datos para mejorar las operaciones generales y tomar decisiones comerciales de manera más rápida y precisa. Una parte integral del monitoreo de condición es proporcionar datos que puedan usarse para el mantenimiento predictivo.
Lo que es diferente de IIoT es que la adopción masiva ahora es posible debido a la proliferación de sensores inteligentes, la adopción de opciones de redes inalámbricas y el aumento de las aplicaciones de análisis de datos.
Parte del motivo de la proliferación de sensores inteligentes en el IIoT es el uso de Bluetooth Low Energy. Muchos de nosotros pensamos en Bluetooth como una tecnología orientada al consumidor, pero ahora la tecnología se usa ampliamente en el IIoT.
Varias razones para esto incluyen bajo consumo de energía, bajo costo, ubicuidad e interoperabilidad. Sin embargo, a pesar de su adopción generalizada en IIoT, todavía existen algunos desafíos.
Echemos un vistazo a los desafíos actuales de la tecnología Bluetooth en IIoT, las posibles soluciones para superarlos y los beneficios de una mayor escalabilidad, flexibilidad, seguridad y facilidad de administración mediante puertas de enlace remotas y sistemas de administración de Bluetooth centralizados.
Desafío Bluetooth IIoT
En un esfuerzo continuo por mejorar las operaciones de fabricación y el rendimiento, muchas empresas industriales han adoptado enfoques de monitoreo de condiciones y mantenimiento predictivo como parte de sus estrategias operativas.
Una parte importante de esta estrategia es la elección del protocolo inalámbrico. Hay muchas opciones de conectividad para elegir, cada una con sus beneficios y limitaciones, pero la ubicuidad de Bluetooth Low Energy ofrece una gran ventaja competitiva.
Para las empresas industriales que utilizan Bluetooth Low Energy como parte de su estrategia operativa, existen algunas limitaciones que impiden que el personal de la planta obtenga la visibilidad en tiempo real necesaria para mitigar cualquier problema del equipo. A continuación se presentan algunos desafíos de la tecnología Bluetooth que las empresas industriales continúan enfrentando.
La recopilación de datos es un proceso que requiere mucho tiempo
La mayoría de los dispositivos Bluetooth están limitados a conexiones de corto alcance; por lo tanto, la captura de datos solo ocurrirá si alguien está en el sitio y cerca para inspeccionar, monitorear y recopilar datos del dispositivo.
Este método manual de recopilación de datos se convierte en un proceso lento. Además, durante el tiempo fuera de línea, los datos valiosos no se recopilan de manera continua y automatizada, lo que puede crear problemas debido a la alta probabilidad de fallas perdidas.
Un estudio realizado por McKinsey & Company mostró que el tiempo de inactividad, ya sea debido a reparaciones, averías o mantenimiento, puede dejar las máquinas inutilizables el 40 % o más del tiempo. El impacto financiero puede dañar los resultados de una organización, así como un impacto negativo a largo plazo en la satisfacción del cliente.
Limitaciones de las conexiones de corto alcance
El crecimiento de dispositivos inalámbricos económicos de corto alcance que utilizan protocolos como Bluetooth Low Energy y el auge de las puertas de enlace de IoT está permitiendo que las industrias de todo el mundo se beneficien de costos de implementación más bajos y mejores operaciones.
Sin embargo, siguen existiendo limitaciones en cuanto al alcance y la conectividad. La mayoría de las puertas de enlace Bluetooth están limitadas por conexiones de corto alcance y de uno a uno. En un entorno de fábrica con miles de máquinas operando simultáneamente, debe haber una gran cantidad de puertas de enlace para brindar la cobertura necesaria.
Libere el potencial de Bluetooth en el IIoT
Para que la industria aproveche al máximo las capacidades de monitoreo de condición y mantenimiento predictivo, se debe considerar un enfoque holístico. Pasar a una solución de conectividad inalámbrica puede ser complejo e involucra una variedad de consideraciones, incluido el rediseño de los procesos comerciales existentes, la capacitación del personal y la inversión en nuevas herramientas y tecnologías.
Sin embargo, el beneficio de implementar una solución inalámbrica más escalable y flexible puede ser un ahorro de costos significativo. Por varias razones, la tecnología Bluetooth continúa evolucionando y ahora es reconocida como una solución inalámbrica rentable y flexible en todas las industrias de todo el mundo.
Bajo consumo de energía y larga duración de la batería
Bluetooth Low Energy consume significativamente menos energía que Wi-Fi, lo que resulta en una mayor duración de la batería. Por ejemplo, los dispositivos Wi-Fi de baja potencia y Wi-Fi estándar suelen transmitir entre 11 mw y 100 mw, y Bluetooth Low Energy normalmente transmite alrededor de 1 mw.
Por lo tanto, la duración de la batería de un sensor Bluetooth puede durar más que la de un sensor Wi-Fi. Esto es fundamental para las empresas que utilizan sensores inalámbricos que dependen de la energía de la batería.
Ahorro de costes significativo
Tradicionalmente, las empresas han utilizado soluciones cableadas para resolver los desafíos de conectividad. Sin embargo, el alto costo y la complejidad de volver a cablear toda la planta y reparar los cables dañados no generaron un retorno positivo de la inversión, y mucho menos la extensa planificación, el dinero y el tiempo necesarios antes de que la solución cableada estuviera completamente operativa.
Además, las soluciones cableadas son complejas y no brindan la flexibilidad requerida en entornos industriales. Por ejemplo, si cambia el diseño de la fábrica, el proceso de volver a cablear cada sensor no solo es muy costoso, sino que también requiere mucho tiempo. Como resultado, muchas empresas buscan la tecnología Bluetooth como una alternativa de bajo costo a sus soluciones inalámbricas.
Otra ventaja económica significativa de la tecnología Bluetooth es el precio competitivo de sus chips y módulos. Se espera que casi 1600 millones de dispositivos Bluetooth de bajo consumo se envíen anualmente para 2023. Una de las razones es que el costo de los chips y módulos Bluetooth es muy bajo. El costo total de los chips y módulos, incluidos los componentes de soporte, es mucho más bajo en comparación con otros chips y módulos inalámbricos, incluido Wi-Fi.
interoperabilidad y ubicuidad
El protocolo Bluetooth es muy abierto. Se garantiza la interoperabilidad de todos los dispositivos Bluetooth certificados. Hay miles de tipos diferentes de sensores y dispositivos Bluetooth en el mercado hoy en día y se utilizan ampliamente en muchas aplicaciones diferentes.
Además, la banda sin licencia de 2,4 GHz para el funcionamiento de Bluetooth está disponible en todo el mundo. Por lo tanto, no hay necesidad de fabricar diferentes tipos de sensores Bluetooth para cada país.
estar preparado
Para prepararse con éxito para el IIoT y beneficiarse de las ventajas que ofrece el monitoreo de condiciones y el mantenimiento predictivo, los fabricantes de dispositivos y los integradores de sistemas deben adoptar un enfoque holístico al diseñar la solución final.
Transmisión transparente de datos Bluetooth
Permítanme explicar brevemente qué es la transmisión transparente de datos. La transmisión transparente se refiere a un método de transmisión de datos que no tiene nada que ver con el medio de la red de transmisión, el modo de modulación y demodulación, el modo de transmisión y el protocolo de transmisión. Transmisión transparente de datos significa transmisión transparente, lo que significa que en el proceso de transmisión de datos, el conjunto de datos no cambia de ninguna forma a través de medios inalámbricos, como si el proceso de transmisión fuera transparente, al tiempo que garantiza la calidad de transmisión, intacta hasta el final. mano del receptor.
En la producción industrial real, los teléfonos inteligentes y las tabletas están reemplazando gradualmente las interfaces hombre-máquina (HMI) tradicionales para el monitoreo de condiciones y el control remoto de equipos. En el campo de la Internet industrial de las cosas, las soluciones de posicionamiento de activos basadas en Bluetooth y las soluciones de transmisión de datos se están volviendo cada vez más populares y han logrado la misión de mercado de ayudar a los fabricantes y distribuidores a optimizar la gestión de inventario y mejorar la eficiencia operativa.
Transmisión transparente del módulo Bluetooth: 0 pila de protocolo inalámbrico completa incorporada, admite el modo de transmisión transparente de puerto serie, los usuarios pueden usarlo rápidamente sin el engorroso diseño de hardware de RF o el desarrollo de protocolo inalámbrico, lo que reduce en gran medida la inversión en I + D y acorta el ciclo de I + D del producto. Proporciona una solución óptima para que los diseñadores satisfagan la demanda cada vez mayor de velocidades de datos más rápidas y la flexibilidad para adaptarse a las aplicaciones de comunicación actuales y futuras.
Módulo bluetooth BLE
Módulo Bluetooth BLE: el módulo Bluetooth SKYLAB BLE se divide en módulo Bluetooth 4.0BLE, módulo Bluetooth 4.2BLE, módulo Bluetooth 5.0BLE, módulo Bluetooth 5.2BLE de acuerdo con el estándar Bluetooth. En la actualidad, las soluciones maduras basadas en el módulo Bluetooth BLE incluyen control de luz inteligente y soluciones de cerraduras inteligentes. , Esquema de escaneo e impresión de códigos QR de direcciones MAC, y esquema de posicionamiento en interiores basado en Bluetooth. En la actualidad, el módulo Bluetooth BLE se ha utilizado ampliamente en etiquetas de posicionamiento, seguimiento de activos, sensores deportivos y de fitness, sensores médicos, relojes inteligentes, controles remotos, juguetes y otros productos. En particular, Bluetooth 5.0 es una especificación técnica formulada para el Internet de las cosas, los electrodomésticos inteligentes y las especificaciones de dispositivos portátiles, lo que lidera el WiFi en estos campos.