Smart Sensing:Mendorong Pertumbuhan Pesat dalam Infrastruktur IoT &IIoT

Saat terhubung dengan solusi penginderaan cerdas, titik data penting dapat membantu organisasi mengambil keputusan yang tepat untuk mengoptimalkan kinerja, mencegah dan memecahkan masalah, memprediksi pemeliharaan, dan meningkatkan efisiensi.

Apakah Anda memiliki satu atau beberapa hal untuk dipantau dalam aplikasi industri Anda, menerapkan platform penginderaan cerdas yang serbaguna adalah hal yang masuk akal. Platform yang dilengkapi berbagai jenis sensor dengan beberapa opsi konektivitas dan pemantauan cloud atau lokal menawarkan kemampuan yang lebih baik untuk mengumpulkan semua jenis data operasional penting.

Dimungkinkan untuk memiliki beberapa platform penginderaan dan konektivitas IoT dalam satu; misalnya, perangkat keras dan firmware (sensor, gateway, dan aksesori) dengan konektivitas dan perangkat lunak cloud dan lokal. Setelah diterapkan, Anda dapat mengumpulkan, menerima dengan aman, dan bertindak cepat pada data sensor IoT secara efisien.

Beragam sensor dapat memantau hampir semua aplikasi industri yang umum atau tidak umum. Pertimbangkan sensor yang melacak pematangan pisang, suhu limbah TPA, pemulihan panas kutu busuk, atau kecepatan udara dalam sistem HVAC pabrik pengolahan makanan.

Wi-Fi, Power over Ethernet, dan sensor seluler dapat memantau kondisi lingkungan, daya, gerakan, suhu, cahaya, kelembapan, air, getaran, arus, tekanan, gerakan, gas, akses, dan banyak lagi.

Gambar 1. Beberapa aplikasi IoT yang umum dan tidak umum. (Gambar:Atas izin Monnit)

Cara Kerja Sensor Nirkabel

Sensor nirkabel ALTA Monnit, misalnya, beroperasi dengan daya rendah, memiliki radio multi-frekuensi jarak jauh, dan mikrokontroler fleksibel dengan kekebalan interferensi. Mereka mengirim data melalui gateway seluler atau Ethernet ke perangkat lunak cloud, sehingga Anda dapat mengonfigurasi, memantau, dan mengotomatiskan banyak operasi dari jarak jauh.

Hampir semua sensor ini memantau suhu serta pengukuran utamanya. Beberapa, seperti pengukur getaran tingkat lanjut, mengumpulkan banyak titik data. Ini mengukur frekuensi getaran, faktor puncak, kecepatan, perpindahan, percepatan, siklus kerja, dan suhu.

Sebagai contoh keserbagunaan yang dapat diberikan oleh sensor pintar:

• Konektivitas nirkabel hingga jarak 2.000+ kaki melalui 18+ dinding atau lantai saat terhubung ke Monnit ALTA XL Gateway.

• Integrasi Spektrum Penyebaran Frekuensi-Hopping (FHSS) untuk jangkauan nirkabel yang lebih luas dan toleransi interferensi sinyal cerdas dengan kekebalan terhadap gangguan dari penghalang fisik, sistem frekuensi radio eksternal, dan interferensi elektromagnetik (EMI).

• Pertukaran kunci Elliptic Curve Diffie-Hellman 256-bit, Advanced Encryption Standard (AES) 128-bit, Secure Hash Algorithm 3 (SHA-3) 256-bit, dan keamanan Cipher Block Chaining (CBC).

• Pencatatan data 2.000 hingga 4.000 pembacaan jika koneksi gateway terputus (flash non-volatil, tetap ada selama perputaran daya).

• Memberikan pembaruan firmware over-the-air (FOTA) dan konfigurasi pengaturan sensor melalui cloud.

Gambar 2. Berbagai jenis sensor dan konektivitas — nirkabel, seluler, Wi-Fi, dan Power over Ethernet — memberikan fleksibilitas untuk memenuhi berbagai aplikasi. (Gambar:Atas izin Monnit)

Alat Survei Lokasi dapat membantu Anda menentukan lokasi terbaik dengan sinyal terkuat dan berkualitas tertinggi untuk penempatan sensor. Monnit membantu pelanggan memperoleh sertifikasi Institut Standar dan Teknologi Nasional (NIST) untuk Sensor Suhu, Suhu Rendah, dan Kelembapan Standar kami.

Konektivitas Nirkabel Jarak Jauh yang Fleksibel

ALTA dan ALTA XL Enterprise dan Industrial IoT Cellular Gateway menggabungkan mesin 4G LTE CAT-M1/NB2 dan platform Enterprise Ethernet dengan jaringan titik akses nirkabel Monnit untuk mengumpulkan dan mengkomunikasikan data sensor.

Fitur utama meliputi:

• IoT Gateway berkomunikasi dengan sensor hingga satu mil (line-of-sight) dan 1.200 kaki+ melalui 12+ dinding (non-line-of-sight).

• IoT Gateway (kekuatan transmisi 1 watt) menerima dan mengirim data sejauh 2.000 kaki+ melalui 18+ dinding di lingkungan bangunan komersial.

• Keamanan melalui Diffie-Hellman 256-bit Key Exchange dan AES-128 CBC.

• Mendukung hingga 100 sensor per gateway.

• Pengumpulan data tanpa gangguan melalui memori internal yang menyimpan dan mengirimkan hingga 32.000 pesan sensor setelah pemadaman Internet.

• LTE CAT-M1/NB2 untuk penggunaan global pada pita 1–5, 8, 12, 13, 18–20, 25–28, 66, 71, dan 85.

• Pembaruan perangkat lunak firmware over-the-air (FOTA).

• Layanan tambahan kesadaran lokasi dari chipset GNSS yang mendukung satelit GPS, GLONASS, BeiDou, Galileo, dan QZSS untuk mengumpulkan data yang dapat didistribusikan melalui antarmuka pemrograman aplikasi (API).

Gerbang Ethernet Monnit memungkinkan Sensor ALTA berkomunikasi dengan Perangkat Lunak iMonnit™ tanpa PC, mengakomodasi berbagai aplikasi IoT nirkabel. Sediakan daya dan colokkan gateway ke port Ethernet terbuka dengan koneksi Internet, dan gateway tersebut otomatis terhubung dengan server online kami.

Mengadaptasi Kerangka ALTA ke Berbagai Aplikasi

Kerangka kerja sensor nirkabel jarak jauh kami yang ditentukan berdasarkan perangkat lunak didasarkan pada Kelly Real-Time Operating System (KRTOS). Kodenya mengelola proses real-time dan non-time-kritis untuk sensor dan gateway. Seperti sistem operasi tertanam lainnya, KRTOS memberikan aturan khusus untuk pemilihan proses, hak istimewa, dan tingkat akses sumber daya prosesor yang berbeda.

Kerangka kerja kami mengelola dua jenis proses utama:satu untuk radio dan yang lainnya untuk pemrosesan khusus aplikasi. Proses radio memiliki persyaratan mikrodetik untuk pengoperasian real-time guna mendukung pengurutan dan pewaktuan spektrum penyebaran frekuensi (FHSS).

Proses profil aplikasi kami ditulis secara relatif umum sehingga semua Sensor ALTA dapat mengukur dan membuat titik data secara berkala. Beberapa aplikasi penginderaan memerlukan pengoperasian ketat yang sensitif terhadap waktu yang berbeda dari satu sensor ke sensor lainnya. Operasi ini dapat dilakukan secara efisien karena kontrol yang dimungkinkan oleh perangkat keras dan KRTOS kami.

Gambar 3. Pemantauan suhu pendingin di restoran adalah salah satu aplikasi IoT yang paling umum. (Gambar:Atas izin Monnit)

Ada juga kerangka aplikasi yang menggunakan KRTOS untuk proses yang dikontrol waktu secara tepat. Ia dapat menangani beragam aplikasi sensor dan memudahkan integrasi ke dalam Platform ALTA.

Fungsi, metode, dan operasi umum yang digunakan oleh sensor kami didukung. Hal ini membantu para engineer mengadaptasi aplikasi sensor baru ke platform dan menyediakan antarmuka software manajemen standar dengan fungsi yang familiar.

Sensor IoT Seluler Circle™

Sensor-sensor ini menggabungkan mesin sensor dan gateway dalam satu perangkat dan sebuah chipset untuk menghubungkan aplikasi ke IoT melalui layanan seluler. Sensor dirancang untuk aplikasi di lokasi terpencil yang tidak memiliki infrastruktur Internet.

Sensor IoT seluler berdaya rendah:

• Jalankan di jaringan CAT-M1 atau NB-IoT untuk komunikasi langsung ke cloud.

• Ukur dan kirim dua atau lebih titik data menggunakan berbagai kabel yang dapat dilepas.

• Dilengkapi modul seluler yang tangguh dan pemroses data edge.

Sensor Wi-Fi Berikutnya™

Sensor Wi-Fi generasi kedua kami menawarkan jangkauan jaringan yang luas dan sinyal yang kuat.

Fitur utama meliputi:

• Data dari delapan jenis sensor berbeda hingga jarak 125 kaki melalui lima dinding.

• Protokol:802.11b.

• Jangkauan:125 kaki menembus lima dinding atau garis pandang 500 kaki.

• Pita Frekuensi:2,412–2,484 GHz.

• Keamanan:Terbuka, WPA, WPA2, WPA3, dan Advanced Encryption Standard (AES)-128 Cipher Block Chaining (CBC) untuk pesan data sensor.

• Setelan Jaringan:DHCP/DNS Otomatis atau Statis.

• Kecepatan Data:Konfigurasi otomatis ke kecepatan terbaik untuk jangkauan maksimum.

Gambar 4. Sensor cerdas memungkinkan komputasi tepi, yang merupakan kunci sistem penginderaan efisien. (Gambar:VectorMine/Saham Adobe)

Sensor PoE•X

Sebelas Sensor PoE•X yang berbeda dihubungkan ke infrastruktur Power over Ethernet (PoE) gedung dan memantau sistem penting dari jarak jauh. Data ini memberikan wawasan bangunan cerdas untuk menghemat pengoperasian dengan menghemat sumber daya sekaligus meningkatkan kenyamanan.

Sensor menggunakan kabel PoE yang sama untuk menerima daya dan mengirimkan data. Kemampuan dua-dalam-satu ini mengoptimalkan penggunaan ruang dan memenuhi kebutuhan tata letak yang luas dan jaringan sensor dengan kepadatan tinggi, seperti untuk pusat data.

Kemajuan yang Mempengaruhi Penginderaan Cerdas

Teknologi yang dulunya dianggap futuristik kini menjadi arus utama dan membantu memajukan penginderaan cerdas di banyak industri.

• Kecerdasan Buatan (AI), Computer Vision (CV), dan Machine Learning (ML) memungkinkan pemrosesan data secara real-time, pengenalan pola tingkat lanjut, dan analisis prediktif, sehingga menghasilkan otomatisasi yang lebih cerdas, efisiensi yang dioptimalkan, dan pengambilan keputusan yang tepat.

• Virtual, Augmented, dan Mixed Reality (VR, AR, dan MR), serta digital twins meningkatkan visualisasi data yang imersif, pemantauan jarak jauh secara real-time, dan kontrol interaktif dalam aplikasi IoT.

• CAT-M1, NB-IoT, pemrosesan edge, dan teknologi seluler 5G menawarkan konektivitas yang lebih cepat, lebih andal, dan hemat energi, mendukung pemrosesan data real-time, jangkauan perangkat yang lebih luas, dan otomatisasi tingkat lanjut.

• Multisensor dan mikrosensor plug-and-play memberikan integrasi dan konektivitas yang lancar, menjadikan rekayasa dan penerapan IoT lebih efisien dan dapat disesuaikan.

• Sumber energi, pemanenan, dan inovasi baterai mendorong perangkat berdaya mandiri dan memperpanjang umur sensor, sehingga menghasilkan penerapan IoT yang lebih berkelanjutan dan efisien.

Penginderaan cerdas semakin unggul seiring dengan berkembangnya teknologi ini dan teknologi pelengkap lainnya. Platform penginderaan cerdas yang serbaguna dapat mencegah disparitas dan meningkatkan interoperabilitas, kemampuan beradaptasi, dan kemampuan penyesuaian, sehingga Anda dapat menyesuaikannya agar sesuai dengan satu atau banyak aplikasi IoT.

Artikel ini ditulis oleh Brad Walters, Pendiri dan CEO Monnit. Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi di sini atau hubungi Tn. Walters di Alamat email ini dilindungi dari robot spam. Anda perlu mengaktifkan JavaScript untuk melihatnya..