組み込み製品ではソフトウェアやハードウェアの故障を検出し,ユーザーの行動に洞察を得ることができます.装置の正常な動作と継続的な改善を保証するために必要なデータをエンジニアに提供する.
しかし 組み込み製品に対応するために 簡単に接続できる 産業機器は全てではありません物事のインターネット (IoT) に特化した製品でさえ,電磁気干渉 (EMI) などの接続問題に直面する可能性があります.帯域幅の制限や 過剰に長いケーブル
ブルूटゥース対応のシステム・オン・チップ (SoC) テクノロジーの出現により エンジニアはシームレスな接続性とマイクロプロセッサの強力なパフォーマンスを達成できます機内機械学習 (ML) のサポートを可能にする接続性とインテリジェント分析を組み合わせることは,被動的な対応から積極的な予見への移行の設計とサポートサイクルにおける重要なツールです.
インテリジェントなデータ収集は製品開発とサポートを変えました
製品開発とサポートの成功にはデータが必要です 顧客が製品をどのように使用しているか,どの機能に依存しているかなど デザイナーが理解していない場合難解な機能や脆弱性がある機能ユーザの行動やシステム状態,環境条件を理解しなければ,問題を発生する前に,または発生中に,他の重要なデータサポートスタッフは問題を完全に解決できません.
モダンな組み込み接続性や分析能力を持つ製品は 設計の繰り返しやサポートを より効率的にすることができます埋め込み製品やインテリジェント・ビーコンは 温度などの環境条件を検出できます温度,湿度,気圧を感知し,多軸加速,環境光,磁場を感知することができます.内部分析機能を使用したり,Bluetooth経由でクラウドサーバーに放送する場合,データと他のシステムイベントが関連付けられます..
例えば,工業環境における線形運動システムに接続されたスマートビーコンは,湿度が高くなると振動が増加することを検出します.オンボードプロセッサは,メンテナンスエンジニアに警告を発行することができます.この積極的な故障診断は,設備の停止時間と保守コストを削減することができます.
製品設計者は,記録された振動と環境データを使用して,将来の線形運動システムのバージョンを改善することもできます.湿った状態で長時間使用できる別の潤滑剤を推奨するまた,外部の影響からより良く保護するために,潤滑システムを再設計することもできます.
課題と解決策の実施
IoT環境における 強化されたデータ収集の利点を達成するためには,エンジニアはデータ収集と分析を最適化する必要があります.分析のためにクラウドに情報を送信すると,固有の遅延が発生し,データセキュリティが低下します組み込みシステムとスマートビーコンは AIとML機能をデバイス自体に統合することで この問題を解決しますこれらのエッジAIとTinyMLシステムには,受信された現実世界のデータに基づいて知的な推論を行うプロセッサを可能にするスケールダウンソフトウェアモデルが含まれています..
機内ML機能は振動データ,環境データ,グローバルタイムスタンプのマッチングのように単純で,データ動向に基づいてメンテナンスの必要性を予測するほど複雑です.複雑なものでも 単純なものでもネットワークリソースを消費することなくリアルタイムでデータを受信・処理し,さまざまな変化を即時に把握し,エネルギー消費を最小限に抑えることができます.
しかし,スマートビークンや埋め込みシステムは,最終的にはネットワークを通じて他のデバイスやサーバーとステータスを通信する必要があります.多くの伝統的なシステム設計は,PROFIBUS,デバイスネットCANOpen,およびModbus RTUは,有線連続接続に使用されている.より近代的なデバイスは,PROFINET,EtherCAT,EtherNet/IP,またはEthernet POWERLINKなどの低レイテンシーイーサネットプロトコルに依存している.シリアル通信とイーサネット通信の両方で,工場ワークショップにデータと電源ケーブルを敷設する必要があります.電気磁気干渉,長いケーブル通信時の信号衰弱などトリップリスクを軽減し,運転または自動運転車両へのアクセスを提供するために必要な設備投資.
Bluetooth プロトコルを使用した短距離無線周波数 (RF) 通信は,上記に言及された多くの課題を克服する.Bluetooth のいくつかのバージョン,例えばLow Energy Bluetooth (BLE),150mの範囲で強力な信号を発する ボタン電池の力を利用できます電源とデータケーブルの必要性をなくす.
BLE信号は,いくつかのセルラーおよびWiFiネットワークをサポートする2.4 GHz周波数帯で動作する.周波数帯を共有しても,ネットワークの干渉と信号の整合性の低下につながる可能性があります.,壁や装置などの視線障害を克服するための最も信頼性の高い周波数帯です.多くのBLEシステムはメッシュネットワークを使用できます.BLEデバイスを相互とクラウドに接続するために第6インターネットプロトコル (IPv6) を使用します (図1).戦略的にBluetoothホットスポットを配置することで,メッシュネットワーク内の信号強さと整合性が向上します.