Détection intelligente : moteur de la croissance rapide de l'infrastructure IoT et IIoT

La valeur des solutions de détection intelligente

Lorsqu'elles sont connectées à des solutions de détection intelligente, des points de données vitaux aident les organisations à prendre des décisions éclairées pour optimiser les performances, prévenir et résoudre les problèmes, prédire la maintenance et améliorer l'efficacité.

Que vous ayez un ou plusieurs éléments à surveiller dans votre application industrielle, le déploiement d'une plateforme de détection intelligente polyvalente est judicieux. Une plateforme qui propose différents types de capteurs avec plusieurs options de connectivité et une surveillance sur cloud ou sur site offre une meilleure capacité à collecter toutes sortes de données opérationnelles critiques.

Il est possible d'avoir plusieurs plateformes de détection et connectivité IoT en une ; par exemple, matériel et firmware (capteurs, passerelles et accessoires) avec connectivité cloud et sur site et logiciel. Une fois déployé, vous pouvez collecter efficacement, recevoir en sécurité et agir rapidement sur les données des capteurs IoT.

Large éventail d'applications

Une grande variété de capteurs peut surveiller presque toutes les applications industrielles courantes ou inhabituelles. Pensez aux capteurs qui suivent le mûrissement des bananes, la température des déchets en décharge, la remédiation thermique contre les punaises de lit, ou la vitesse de l'air dans le système CVC d'une usine de transformation alimentaire.

Les capteurs Wi-Fi, Power over Ethernet et cellulaires peuvent surveiller les conditions environnementales, l'énergie, le mouvement, la température, la lumière, l'humidité, l'eau, les vibrations, le courant, la pression, les gaz, les accès, et plus encore.

Comment fonctionnent les capteurs sans fil

Les capteurs sans fil ALTA de Monnit, par exemple, fonctionnent à faible consommation, ont une radio multi-fréquence à longue portée, et un microcontrôleur flexible avec immunité aux interférences. Ils envoient les données via des passerelles cellulaires ou Ethernet vers un logiciel cloud, permettant de configurer, surveiller et automatiser de nombreuses opérations à distance.

Presque tous ces capteurs surveillent la température ainsi que leur mesure principale. Certains, comme le compteur de vibrations avancé, collectent plusieurs points de données. Il mesure la fréquence des vibrations, le facteur de crête, la vitesse, le déplacement, l'accélération, le cycle de travail et la température.

Exemples de polyvalence des capteurs intelligents

• Connectivité sans fil jusqu'à 600+ mètres à travers 18+ murs ou étages lorsqu'ils sont connectés à la passerelle Monnit ALTA XL.

• Intégration Frequency-Hopping Spread Spectrum (FHSS) pour une plus grande portée sans fil et une tolérance intelligente aux interférences de signal avec immunité contre les obstructions physiques, les systèmes radiofréquences externes et les interférences électromagnétiques (EMI).

• Échange de clé Elliptic Curve Diffie-Hellman 256 bits, chiffrement Advanced Encryption Standard (AES) 128 bits, Secure Hash Algorithm 3 (SHA-3) 256 bits, et sécurité Cipher Block Chaining (CBC).

• Journalisation de 2 000 à 4 000 relevés si la connexion à la passerelle est perdue (flash non-volatile, persiste au redémarrage).

• Mises à jour firmware over-the-air (FOTA) et configuration des paramètres des capteurs via le cloud.

Un outil d'étude de site peut aider à déterminer le meilleur emplacement avec le signal le plus fort et de la plus haute qualité pour le placement des capteurs. Monnit aide les clients à obtenir la certification National Institute of Standards and Technology (NIST) pour nos capteurs de température standard, basse température et humidité.

Connectivité sans fil longue portée flexible

Les passerelles IoT cellulaires ALTA et ALTA XL Entreprise et Industrielle combinent un moteur 4G LTE CAT-M1/NB2 et une plateforme Ethernet d'entreprise avec le réseau de points d'accès sans fil de Monnit pour agréger et communiquer les données des capteurs.

Caractéristiques clés :

• Les passerelles IoT communiquent avec les capteurs jusqu'à 1,6 km (ligne de vue) et 365+ mètres à travers 12+ murs (non ligne de vue).

• Les passerelles IoT (puissance de transmission 1 watt) reçoivent et envoient des données 600+ mètres à travers 18+ murs dans les environnements de bâtiments commerciaux.

• Sécurité via échange de clé Diffie-Hellman 256 bits et AES-128 CBC.

• Support jusqu'à 100 capteurs par passerelle.

• Collecte de données ininterrompue via mémoire embarquée qui stocke et envoie jusqu'à 32 000 messages de capteurs après une panne Internet.

• LTE CAT-M1/NB2 pour utilisation mondiale dans les bandes 1–5, 8, 12, 13, 18–20, 25–28, 66, 71 et 85.

• Mises à jour logicielles firmware over-the-air (FOTA).

• Service additionnel de conscience de localisation via puce GNSS supportant GPS, GLONASS, BeiDou, Galileo et satellites QZSS pour collecter des données distribuables via API.

Les passerelles Ethernet Monnit permettent aux capteurs ALTA de communiquer avec le logiciel iMonnit™ sans PC, accommodant diverses applications IoT sans fil. Fournissez l'alimentation et branchez une passerelle sur un port Ethernet ouvert avec une connexion Internet, et elle se connecte automatiquement à nos serveurs en ligne.

Adapter le cadre ALTA à diverses applications

Notre cadre de capteur sans fil logiciel à longue portée est basé sur le système d'exploitation temps réel Kelly (KRTOS). Son code gère les processus temps réel et non critiques pour les capteurs et passerelles. Comme d'autres systèmes d'exploitation embarqués, KRTOS fournit des règles spécifiques pour différentes élections de processus, privilèges et niveaux d'accès aux ressources du processeur.

Notre cadre gère deux types de processus principaux : un pour la radio et l'autre pour le traitement spécifique à l'application. Le processus radio a des exigences en microsecondes pour les opérations temps réel afin de supporter le séquençage et la synchronisation frequency-hopping spread spectrum (FHSS).

Nos processus de profil d'application sont écrits de manière relativement générique pour que tous les capteurs ALTA puissent mesurer et créer des points de données périodiquement. Certaines applications de détection nécessitent des opérations sensibles au temps strictes qui diffèrent de capteur à capteur. Ces opérations peuvent être effectuées efficacement grâce au contrôle que notre matériel et KRTOS permettent.

Il existe également un cadre d'application utilisant KRTOS pour des processus à contrôle temporel précis. Il peut gérer diverses applications de capteurs et faciliter l'intégration dans la plateforme ALTA.

Les fonctions, méthodes et opérations communes utilisées par nos capteurs sont supportées. Cela aide les ingénieurs à adapter de nouvelles applications de capteurs à la plateforme et à fournir une interface logicielle de gestion standard avec une fonctionnalité familière.

Capteurs IoT cellulaires Circle™

Ces capteurs combinent les moteurs de capteur et de passerelle en un seul dispositif et un chipset pour connecter les applications à l'IoT via des services cellulaires. Les capteurs sont conçus pour les applications dans des lieux distants qui manquent d'infrastructure Internet.

Capteurs IoT cellulaires à faible consommation :

• Fonctionnent sur les réseaux CAT-M1 ou NB-IoT pour une communication directe vers le cloud.

• Mesurent et envoient deux points de données ou plus en utilisant divers câbles détachables.

• Disposent d'un module cellulaire robuste et d'un processeur de données en edge.

Capteurs Wi-Fi Next™

Nos capteurs Wi-Fi de deuxième génération offrent une large portée réseau et un signal fort.

Caractéristiques clés :

• Données de huit types de capteurs différents jusqu'à 38 mètres à travers cinq murs.

• Protocole : 802.11 b.

• Portée : 38 mètres à travers cinq murs ou 150 mètres en ligne de vue.

• Bande de fréquence : 2,412–2,484 GHz.

• Sécurité : Open, WPA, WPA2, WPA3, et Advanced Encryption Standard (AES)-128 Cipher Block Chaining (CBC) pour les messages de données des capteurs.

• Paramètres réseau : Auto DHCP/DNS ou Statique.

• Taux de données : Se configure automatiquement au meilleur taux pour une portée maximale.

Capteurs PoE•X

Onze capteurs PoE•X différents se branchent sur l'infrastructure Power over Ethernet (PoE) d'un bâtiment et surveillent à distance les systèmes critiques. Ces données fournissent des informations sur les bâtiments intelligents pour économiser les opérations en conservant les ressources tout en améliorant le confort.

Les capteurs utilisent le même câble PoE pour recevoir l'alimentation et transmettre les données. Cette capacité deux-en-un optimise l'utilisation de l'espace et répond aux besoins de disposition larges et aux réseaux de capteurs à haute densité, comme ceux des centres de données.

Avancées influençant la détection intelligente

Des technologies autrefois considérées comme futuristes deviennent de plus en plus courantes et font progresser la détection intelligente dans de nombreuses industries.

• L'intelligence artificielle (IA), la vision par ordinateur (CV) et l'apprentissage automatique (ML) permettent le traitement de données en temps réel, la reconnaissance avancée de motifs et l'analytique prédictive, menant à une automatisation plus intelligente, une efficacité optimisée et une prise de décision éclairée.

• La réalité virtuelle, augmentée et mixte (VR, AR, MR) et les jumeaux numériques améliorent la visualisation immersive de données, la surveillance à distance en temps réel et le contrôle interactif dans les applications IoT.

• CAT-M1, NB-IoT, edge processing et technologies cellulaires 5G offrent une connectivité plus rapide, plus fiable et économe en énergie, supportant le traitement de données en temps réel, l'extension de la portée des dispositifs et l'automatisation avancée.

• Les multisenseurs et microsenseurs plug-and-play offrent une intégration et connectivité transparentes, rendant l'ingénierie et le déploiement IoT plus efficaces et personnalisables.

• L'approvisionnement, la récupération et l'innovation en matière de batteries favorisent les dispositifs auto-alimentés et prolongent la durée de vie des capteurs, menant à des déploiements IoT plus durables et efficaces.

La détection intelligente excelle alors que ces technologies complémentaires et d'autres évoluent. Une plateforme de détection intelligente polyvalente peut prévenir les disparités et promouvoir l'interopérabilité, l'adaptabilité et la personnalisation, vous permettant de l'adapter à une ou plusieurs applications IoT.

Cet article a été écrit par Brad Walters, Fondateur et PDG de Monnit. Pour plus d'informations, visitez ici ou contactez M. Walters à [email protégé].