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)能的低功耗計(jì)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(jī)產(chǎn)生能量的領(lǐng)域長期以來一直主導(dǎo)著能源生產(chǎn)領(lǐng)域。在較小的規(guī)模上，這個(gè)過程被稱為“能量收集”，它涉及從四個(gè)不同的來源收集能量：

光線：房間內(nèi)入射的陽光

電磁場(chǎng)：籠式夾具中的非接觸式線圈

運(yùn)動(dòng)：移動(dòng)機(jī)器部件和手柄的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

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)。能量產(chǎn)生類型和成比例的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(jìn) IIoT 可持續(xù)發(fā)展

可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)是商業(yè)價(jià)值和公司信譽(yù)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。我們不能不同意物聯(lián)網(wǎng)解決方案在幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)安全和智能運(yùn)營方面發(fā)揮著極其重要的作用 - 而這一切都是因?yàn)閿?shù)字化轉(zhuǎn)型。

雖然沒有單一的商定數(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ML等數(shù)字技術(shù)，在這種情況下就是物聯(lián)網(wǎng)。

特別是在制造業(yè)，IIoT使生產(chǎn)更加靈活、高效和個(gè)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(gè)特殊情況，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)域扮演的角色：

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(hù)和環(huán)保的。您知道更換單個(gè)電池通常需要多少費(fèi)用嗎？平均300美元！

即使錢不是問題，更換電池很快，前往現(xiàn)場(chǎng)，定位傳感器，更換電池和測(cè)試設(shè)備也是繁瑣的，并且會(huì)大大增加勞動(dòng)力成本。此外，隨著銅價(jià)的上升及其有害成分構(gòu)成嚴(yán)重的安全問題，考慮節(jié)約資源對(duì)環(huán)境也是必要的。

這就是為什么從財(cái)務(wù)角度來看，無線能量收集傳感器已經(jīng)成為一個(gè)明智的選擇，如果你考慮到環(huán)境因素的話。

2. 質(zhì)量控制傳感器

質(zhì)量監(jiān)控控制整個(gè)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(cè)過程因素，如溫度和環(huán)境因素，如濕度和空氣質(zhì)量。

自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)需要傳感器生成的數(shù)據(jù)。然而，為了實(shí)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)過程 - 無需經(jīng)過培訓(xùn)或在所述生產(chǎn)中產(chǎn)生額外費(fèi)用。您必須同意，低維護(hù)和自供電傳感器具有最佳優(yōu)勢(shì)。

3. 運(yùn)行中的節(jié)能能力

工業(yè)生產(chǎn)使用一個(gè)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(hù)或過程或質(zhì)量監(jiān)控。你看，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序的范圍是巨大的，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(hù)傳感器可以直接安裝在運(yùn)動(dòng)部件上或氣密環(huán)境中（例如在測(cè)量機(jī)械部件、氣體或液體的溫度時(shí)）。

4. 一套全新的儲(chǔ)能模型

當(dāng)您將能量收集添加到組合中時(shí)，您將獲得新型號(hào)的能量存儲(chǔ)的支持，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，最基本的部署利用能量收集在能量隨時(shí)可用時(shí)為設(shè)備供電，并在任何收集的能量耗盡時(shí)恢復(fù)使用標(biāo)準(zhǔn)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(gè)電池可以持續(xù)使用設(shè)備的整個(gè)使用壽命 - 特別是如果它是無線的。

這就是藍(lán)牙技術(shù)可以發(fā)揮作用的地方。其超低功耗技術(shù)使整體設(shè)備功耗消耗習(xí)慣保持在低電平，適用于使用收集光、熱或運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用。它提供了許多標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)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(shí)也能長時(shí)間運(yùn)行。通過這種配置，設(shè)備可以找到簡化且一致的收集能量流，可以在完全免維護(hù)的環(huán)境中運(yùn)行。

5. 通過無電池傳感器進(jìn)行基于狀態(tài)的維護(hù)

除產(chǎn)品外，還必須對(duì)機(jī)器進(jìn)行監(jiān)控，以確保生產(chǎn)過程順利進(jìn)行，因?yàn)樗鼈內(nèi)菀啄p。如果有一種方法可以及早發(fā)現(xiàn)這些機(jī)器中的問題，并采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣沓掷m(xù)質(zhì)量保證和最大限度地減少生產(chǎn)停機(jī)時(shí)間，這將大大有幫助。

在規(guī)劃維護(hù)時(shí)，一個(gè)基本問題是計(jì)算每個(gè)維護(hù)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(fèi)用。

如果間隔太長，機(jī)器可能會(huì)發(fā)生故障，導(dǎo)致停機(jī)并阻礙用戶體驗(yàn)。此外，對(duì)于閑置和人員機(jī)器，每輪維護(hù)的成本都很高。好消息是，它可以通過研究一些參數(shù)來獲得有價(jià)值的見解。

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

這就是為什么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(hù)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(zhǔn)所需的所有強(qiáng)大功能。

使用藍(lán)牙 5.0 實(shí)現(xiàn)受控工業(yè)能量收集

所述技術(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(yùn)動(dòng)，熱能和光伏）獲取和存儲(chǔ)少量能量的過程。

能量轉(zhuǎn)換為電池電源的補(bǔ)充或代替電池電源。以前，使用能量收集安裝無電池解決方案僅對(duì)短距離物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用有意義。

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

能量收集的四個(gè)關(guān)鍵行業(yè)

能量收集的好處不僅限于一個(gè)行業(yè)。它通過提供大量具有足夠功率的應(yīng)用程序來為自己開辟了一個(gè)利基市場(chǎng)，使電池在以下垂直業(yè)務(wù)中變得無關(guān)緊要：

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(jìn)行一些更改即可應(yīng)用庫存調(diào)整和價(jià)格變化。他們也不必?fù)?dān)心更換電池或承擔(dān)停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。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(hù)和維修。

2. 酒店業(yè)

酒店在物聯(lián)網(wǎng)解決方案中非常有用。例如，門禁讀卡器由電池供電，可確保在斷電期間運(yùn)行。能量收集技術(shù)除了推進(jìn)酒店的綠色計(jì)劃外，還最大限度地降低了總擁有成本和維護(hù)時(shí)間。

3. 智慧城市

全球許多城市的使命是走向“智能”。使用傳感器的物聯(lián)網(wǎng)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(dòng)力費(fèi)用。節(jié)省下來的錢可以更好地用于資助其他項(xiàng)目，如公共土地，教育和醫(yī)療保健。

此外，當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序位于難以到達(dá)的區(qū)域時(shí)，也需要更換電池。通過能量收集，這個(gè)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物。雖然這些智能應(yīng)用程序和設(shè)備可以幫助建筑物變得更有效率，但整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)需要電池才能運(yùn)行。

您能想象定期更換電池的成本嗎？對(duì)于“智能建筑”來說，這是一筆不小的金錢。此外，耗盡的電池也會(huì)造成輕微的不便。如果物聯(lián)網(wǎng)供電的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(duì)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實(shí)現(xiàn)操作 - 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)利用綜合能源收集能力，變得更加環(huán)保和可持續(xù)。好消息是，具有能量收集功能的設(shè)備還可以使公司免于昂貴的電池維護(hù)和更換的麻煩。

這是一個(gè)福音，因?yàn)槿绻臼褂眯枰?jīng)常更換的傳統(tǒng)電池供電小工具，維護(hù)IIoT設(shè)備的成本可能會(huì)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(duì)于展示能量收集如何使世界變得更好的公司來說是一個(gè)巨大的雙贏。

審核編輯：郭婷