數(shù)字化轉(zhuǎn)型及其在通過能量收集實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)可持續(xù)性中的作用

毫無疑問，世界面臨著許多巨大的環(huán)境和生態(tài)挑戰(zhàn)，我們必須找到一種方法來使用節(jié)能低功耗計算技術(shù)等替代方案。然而，為了最大限度地減少物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的能源需求，能量收集技術(shù)的使用已經(jīng)變得非常突出。

在更大的范圍內(nèi)，太陽能電池從風(fēng)力渦輪機產(chǎn)生能量的領(lǐng)域長期以來一直主導(dǎo)著能源生產(chǎn)空間。在較小的規(guī)模上，這個過程被稱為“能量收集”，它涉及從四個不同的來源收集能量：

光線：房間內(nèi)入射的陽光

電磁場：籠式夾具中的非接觸式線圈

運動：移動機器部件和手柄的旋轉(zhuǎn)運動

溫差：鍋爐和環(huán)境以及散熱器管道的晝夜變化

結(jié)果足以為無線傳感器供電，并通過無線電在設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)。發(fā)電類型和比例功率輸出最能確定要使用的傳感器應(yīng)用。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型如何通過能量收集促進IIoT可持續(xù)發(fā)展

可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)是商業(yè)價值和公司信譽的關(guān)鍵驅(qū)動力。我們不禁同意，物聯(lián)網(wǎng)解決方案在幫助企業(yè)實現(xiàn)安全和智能運營方面發(fā)揮著非常重要的作用——而這一切都歸功于數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

雖然沒有一個單一的共識的數(shù)字化轉(zhuǎn)型定義，但它本質(zhì)上意味著適應(yīng)人工智能和機器學(xué)習(xí)等數(shù)字技術(shù)，在這種情況下是物聯(lián)網(wǎng)。

特別是在制造業(yè)，IIoT使生產(chǎn)更加靈活、高效和個性化。另一方面，能量收集可以使用低功耗無線電通信協(xié)議優(yōu)化電池壽命。

在下一節(jié)中，我們將研究五個特殊案例，這些案例告訴我們數(shù)字化轉(zhuǎn)型通過能量收集在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域扮演什么角色：

1. 最佳成本效益

在能量收集技術(shù)的幫助下，無線電傳感器不需要電池電源或電纜 - 兩者都是低維護且環(huán)保的。您知道更換單個電池通常要花多少錢嗎？平均 300 美元！

即使錢不是問題并且更換電池很快，前往現(xiàn)場、定位傳感器、更換電池和測試設(shè)備也很乏味，并且會大大增加勞動力成本。此外，隨著銅價的上升及其有害成分的嚴重安全問題，考慮節(jié)約資源也是環(huán)境的必要條件。

這就是為什么從財務(wù)角度來看，如果考慮到環(huán)境因素，無線能量收集傳感器已成為明智的選擇。

2. 質(zhì)量控制傳感器

質(zhì)量監(jiān)控控制整個生產(chǎn)過程，并確保產(chǎn)品所需的性能基于定義的參數(shù)。例如，必須適當(dāng)監(jiān)測溫度等過程因素和環(huán)境因素（如濕度和空氣質(zhì)量）。

自動監(jiān)控系統(tǒng)需要傳感器生成的數(shù)據(jù)。然而，為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，傳感器必須無縫地適應(yīng)現(xiàn)有的生產(chǎn)流程 - 無需在所述生產(chǎn)中接受培訓(xùn)或產(chǎn)生額外費用。您必須同意，低維護和自供電傳感器提供了最佳優(yōu)勢。

3. 運行中節(jié)能能力

工業(yè)生產(chǎn)使用一個非常重要的組件， 即物聯(lián)網(wǎng)傳感器.例如，它們可用于基于狀態(tài)的維護或過程或質(zhì)量監(jiān)控。你看，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序的范圍很廣，相應(yīng)的無線傳感器的使用也是如此。

通過將本地能量轉(zhuǎn)換器與節(jié)能無線電相結(jié)合，免維護傳感器可以直接安裝在運動部件上或密閉環(huán)境中（例如測量機械部件、氣體或液體的溫度時）。

4. 一套全新的儲能模型

當(dāng)您將能量收集添加到組合中時，您將獲得新型號的儲能支持，并使用和延長電池的使用壽命或完全減少電池的使用。

現(xiàn)在，最基本的部署是在能量可用時利用能量收集為設(shè)備供電，并在任何收集的能量耗盡時恢復(fù)使用標(biāo)準電池。

根據(jù)解決方案、其可再生能源需求以及能量收集技術(shù)的功率，單個電池可以持續(xù)設(shè)備的整個生命周期 - 特別是如果它是無線的。

這就是藍牙技術(shù)可以發(fā)揮作用的地方.其超低功耗技術(shù)使整個設(shè)備保持低功耗習(xí)慣，適用于使用收集光、熱或運動的應(yīng)用。它提供了許多標(biāo)準驅(qū)動的無線解決方案。

或者，收集的能量也可用于為電池充電，以確保即使在收集的能量不可用時也能長時間運行。通過這種配置，他們發(fā)現(xiàn)流線型和一致的收集能量流的設(shè)備可以在完全免維護的環(huán)境中運行。

5. 通過無電池傳感器進行基于狀態(tài)的維護

除產(chǎn)品外，還必須監(jiān)控機器以確保生產(chǎn)過程順利進行，因為它們?nèi)菀啄p。如果有一種方法可以及早發(fā)現(xiàn)這些機器中的問題，并采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣肀ＷC持續(xù)的質(zhì)量保證并最大限度地減少生產(chǎn)停機時間，這將有很大幫助。

在規(guī)劃維護時，一個基本問題是計算每個維護周期之間的間隔。如果它很短，就不可能發(fā)現(xiàn)任何缺陷，從而給公司帶來不必要的費用。

如果間隔太長，機器可能會發(fā)生故障，導(dǎo)致停機并妨礙用戶體驗。此外，閑置和人員機器的每輪維護成本都很高。好消息是，它可以通過研究一些參數(shù)來獲得有價值的見解。

例如，無線溫度傳感器在測量過程中發(fā)揮著重要作用。另一方面，濕度傳感器監(jiān)測水是否泄漏。這種傳感器還可以確保一致的空氣質(zhì)量。

這就是無線能量收集傳感器適用于一系列工業(yè)應(yīng)用的原因。它們維護成本低，安裝成本低，并且具有在工業(yè)4.0生態(tài)系統(tǒng)中保持高標(biāo)準所需的所有強大功能。

使用藍牙 5.0 進行受控工業(yè)能量收集

該技術(shù)可以為連接的設(shè)備提供無電池操作。它是從外部來源（如運動、熱能和光伏）獲取和存儲少量能量的過程。

能量作為電池電源的補充或替代進行轉(zhuǎn)換。以前，使用能量收集安裝無電池解決方案僅對短程物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用有意義。

然而，將藍牙 5.0 與能量收集技術(shù)相結(jié)合，無需更換物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的電池，可以幫助公司節(jié)省時間和金錢.這也完全降低了系統(tǒng)的總體擁有成本。

能量收集的四個關(guān)鍵行業(yè)

能量收集的好處不僅限于一個行業(yè)。它通過提供大量具有足夠功率的應(yīng)用程序使電池在以下業(yè)務(wù)垂直領(lǐng)域無關(guān)緊要，為自己開辟了一個利基市場：

1. 零售

隨著能量收集到位，零售商可以安裝電子貨架標(biāo)簽（ESL）和其他數(shù)字標(biāo)牌，允許管理人員只需進行一些更改即可應(yīng)用庫存調(diào)整和價格變化。他們也不必擔(dān)心更換電池或承擔(dān)停機風(fēng)險。零售商可以節(jié)省大量資金 - 否則通過能量收集用于電池的維護和維修。

2. 款待

酒店在物聯(lián)網(wǎng)解決方案中得到了很好的應(yīng)用。例如，門卡讀卡器由電池供電，可確保在停電期間運行。能量收集技術(shù)除了推進酒店的綠色計劃外，還最大限度地降低了總擁有成本和維護時間。

3. 智慧城市

全球許多城市都肩負著“智能化”的使命。使用傳感器的 IoT 解決方案可以監(jiān)控濕度、空氣質(zhì)量、溫度等。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以收集和分析數(shù)據(jù)，以改善基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)。

通過能量收集，城市可以節(jié)省巨大的電池更換成本和勞動力費用。節(jié)省下來的錢可以更好地分配給其他項目，如公共土地、教育和醫(yī)療保健。

此外，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序位于難以到達的地區(qū)時，也需要更換電池。通過能量收集，這個問題也得到了解決。

4. 智能建筑

從電燈開關(guān)和門鎖，有很多方法可以將任何建筑物變成智能建筑。雖然這些智能應(yīng)用程序和設(shè)備可以幫助建筑物提高效率，但整個物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)需要電池才能運行。

你能想象定期更換電池的成本嗎？對于“智能建筑”來說，這是一大筆錢。此外，耗盡的電池也會造成輕微的不便。如果物聯(lián)網(wǎng)恒溫器中的電池耗盡，調(diào)節(jié)室溫將變得不可能。

如果一氧化碳傳感器停止工作怎么辦？這對人民構(gòu)成威脅。得益于能量收集技術(shù)，它可以顯著延長電池壽命，并在沒有任何電池的情況下運行 - 完全避免了一些不必要的情況！

工業(yè)能量收集和物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備的“光明”未來

毫無疑問，我們將看到越來越多的企業(yè)利用綜合能量收集能力，變得更加對環(huán)境負責(zé)和可持續(xù)發(fā)展。好消息是，具有能量收集功能的設(shè)備也使公司免于昂貴的電池維護和更換麻煩。

這是一個福音，因為如果公司使用需要經(jīng)常更換的傳統(tǒng)電池供電設(shè)備，維護IIoT設(shè)備的成本可能會很快增加。如果能量收集是我們可以優(yōu)化使用的方法，那么這就是要走的路。

成本節(jié)約和“走向綠色”的結(jié)合對于展示能量收集如何使世界變得更美好的公司來說是一個巨大的雙贏。

審核編輯：郭婷