L'attuale ciclo di sviluppo e supporto del prodotto opera rapidamente. I prodotti incorporati possono rilevare guasti software e hardware e ottenere informazioni sul comportamento degli utenti,fornire agli ingegneri i dati necessari per garantire il normale funzionamento e il miglioramento continuo dei dispositivi.
Ma non tutte le apparecchiature industriali possono essere facilmente collegate per supportare questi prodotti incorporati.Anche i prodotti progettati specificamente per l'Internet delle cose (IoT) possono incontrare problemi di connessione come le interferenze elettromagnetiche (EMI), limitazioni di larghezza di banda e cavi eccessivamente lunghi.
L'emergere della tecnologia System on Chip (SoC) abilitata a Bluetooth consente agli ingegneri di ottenere una connettività senza soluzione di continuità e prestazioni potenti dei microprocessori,abilitare il supporto all'apprendimento automatico (ML) a bordoLa combinazione della connettività con l'analisi intelligente è uno strumento importante nel ciclo di progettazione e supporto della transizione dalla risposta passiva alla previsione proattiva.
La raccolta intelligente di dati ha cambiato lo sviluppo e il supporto dei prodotti
Se i progettisti non comprendono come i clienti usano il prodotto, comprese le caratteristiche su cui si basano, non sono in gradoquali caratteristiche sono ingombranti o presentano vulnerabilitàAllo stesso modo, senza comprendere il comportamento dell'utente, lo stato del sistema, le condizioni ambientali,e altri dati critici prima o durante il verificarsi di un problema, il personale di supporto non può risolvere completamente il problema.
I prodotti dotati di una moderna connettività e capacità analitiche possono rendere più efficaci le iterazioni di progettazione e il supporto.I prodotti incorporati e i beacon intelligenti possono rilevare le condizioni ambientali come la temperatura, umidità e pressione dell'aria, e può anche rilevare l'accelerazione a più assi, la luce ambiente e i campi magnetici.i dati possono essere associati ad altri eventi di sistema quando si utilizzano le funzioni di analisi di bordo o la trasmissione ai server cloud tramite Bluetooth.
Ad esempio, i smart beacon collegati a sistemi di movimento lineare in ambienti industriali possono rilevare un aumento delle vibrazioni quando l'umidità aumenta.il processore di bordo può emettere un avviso agli ingegneri di manutenzioneQuesta diagnosi proattiva dei guasti può ridurre i tempi di fermo e i costi di manutenzione delle apparecchiature.
I progettisti di prodotti possono anche utilizzare le vibrazioni registrate e i dati ambientali per migliorare le future versioni di sistemi di movimento lineare.possono raccomandare un lubrificante diverso che possa essere utilizzato per un periodo di tempo più lungo in condizioni umidePossono anche riprogettare il sistema di lubrificazione per proteggerlo meglio dalle influenze esterne.
Sfide e soluzioni di attuazione
Per ottenere i vantaggi della raccolta di dati migliorata nell'ambiente IoT, gli ingegneri devono ottimizzare la raccolta e l'analisi dei dati.La trasmissione di qualsiasi informazione al cloud per l'analisi comporta latenza intrinseca e riduce la sicurezza dei datiI sistemi integrati e gli smart beacon risolvono questo problema integrando le funzioni di IA e ML nel dispositivo stesso.Questi sistemi edge AI e TinyML contengono modelli software ridimensionati che consentono ai processori di fare inferenze intelligenti basate sui dati del mondo reale ricevuti.
La funzione di apprendimento automatico di bordo può essere semplice come la corrispondenza tra i dati di vibrazione, i dati ambientali e gli orari globali, o complessa come la previsione dei bisogni di manutenzione basati sulle tendenze dei dati.Di cui:, i moduli ML possono ricevere e elaborare dati in tempo reale senza consumare risorse di rete, consentendo di avere informazioni tempestive su vari cambiamenti e riducendo al minimo il consumo di energia.
Tuttavia, i smart beacon e i sistemi incorporati devono comunicare lo stato con altri dispositivi o server attraverso una rete.DeviceNet, CANOpen e Modbus RTU per connessioni seriali cablate.sia la comunicazione seriale che Ethernet richiedono la posa di cavi di dati e di alimentazione in officina, e le sfide che ne derivano includono le interferenze elettromagnetiche, l'attenuazione del segnale durante la trasmissione via cavo lunga,Investimenti in impianti e strutture necessari per mitigare i rischi di inciampo e garantire l'accesso ai veicoli autonomi o a guida autonoma.
La comunicazione a radio frequenza a corto raggio (RF) utilizzando il protocollo Bluetooth supera molte delle sfide sopra menzionate.può utilizzare la potenza delle batterie a pulsanti per emettere segnali forti entro un raggio di 150 metri, eliminando così la necessità di cavi di alimentazione e dati.
I segnali BLE operano sulla banda di frequenza di 2,4 GHz, che supporta anche alcune reti cellulari e Wi-Fi.,è anche la banda di frequenza più affidabile per superare gli ostacoli della linea di vista come pareti e dispositivi.molti sistemi BLE possono utilizzare reti a maglia, e utilizzare il 6° protocollo Internet (IPv6) per collegare i dispositivi BLE tra loro e al cloud (Figura 1).Il posizionamento strategico degli hotspot Bluetooth può anche migliorare la forza e l'integrità del segnale all'interno delle reti mesh.