モノのインターネット (IoT) は、管理されたスケーラブルなデジタル ソリューションにより、世界中の業界がより効率的になるのに役立っています。 より具体的には、 産業分野向けのIoT（IIoT） 石油とガス、水力発電、製造などの主要産業における機械とデバイスの接続に焦点を当てています。 工場では、接続されたセンサーを機械に適用して、状態監視と予知保全の目的で貴重なデータを収集するために使用されています。 目標は、このデータを使用して全体的な運用を改善し、ビジネス上の意思決定をより迅速かつ正確に行うことです。 状態監視の不可欠な部分は、次の目的で使用できるデータを提供することです。 予知保全. ただし、産業環境で予知保全を有効にするには、次のコンポーネントが必要です。
- マシンセンサー
- 通信プロトコル/ゲートウェイ
- データリポジトリ
- 予測分析ツール
センサーを使用して機械を監視するというアイデアは、特に新しいものではありません。 工場は何年にもわたって機器の性能パラメータを測定および追跡しており、機器の有効性からメンテナンス、および全体的な運用まですべてを評価してきました。 IIoT の違いは、スマート センサーの急増、ワイヤレス ネットワーク オプションの採用、およびデータ分析アプリケーションの増加により、大規模な採用が可能になったことです。
IIoT におけるスマート センサーの急増の一部は、Bluetooth Low Energy を使用しています。 私たちの多くは Bluetooth 消費者指向の技術として、この技術は現在、IIoTで広く活用されています。
この理由には、低消費電力、低コスト、ユビキタス、相互運用性などがあります。 ただし、IIoT で広く採用されているにもかかわらず、いくつかの課題が残っています。
IIoT で Bluetooth テクノロジが直面している現在の課題、これらの課題を克服するために考えられるソリューション、Bluetooth の長距離ゲートウェイと集中管理システムを使用してスケーラビリティ、柔軟性、セキュリティ、および管理の容易さを向上させる利点を見てみましょう。
「私たちの多くは、Bluetooth を消費者向けの技術と考えていますが、この技術は現在、IIoT で広く活用されています。」
-カシアネットワークス
Bluetooth IIoT の課題
製造オペレーションとパフォーマンスを改善するための継続的な取り組みにおいて、多くの産業企業は、オペレーション戦略の一部として状態監視と予知保全アプローチを取り入れています。
この戦略の重要な要素は、ワイヤレス プロトコルの選択です。 それぞれに利点と制限があり、多くの接続オプションから選択できますが、Bluetooth Low Energy の普及により、実質的な競争力がもたらされます。
運用戦略の一環として Bluetooth Low Energy を使用している産業企業では、工場の従業員が機器の問題を軽減するために必要なリアルタイムの可視性を得ることができないという制限要因がありました。 以下は、産業企業が直面し続けている Bluetooth 技術の課題です。
データ収集は時間のかかるプロセスです
ほとんどの Bluetooth デバイスは短距離接続によって制限されます。 したがって、データ キャプチャは、誰かが物理的にオンサイトで近くにいて、機器の検査、監視、およびデータの収集を行っている場合にのみ行われます。
データ収集に対するこの手動のアプローチは、時間のかかるプロセスになります。 さらに、オフライン時間中は、重要なデータが継続的かつ自動化された方法で収集されていないため、障害を見逃す可能性が高くなる可能性があるため、問題が生じる可能性があります。
McKinsey & Company が実施した調査によると、修理、故障、メンテナンスなどのダウンタイムにより、40% 以上の時間、機械が使用されていない可能性があります。 財務上の影響は、組織の収益に損害を与えるだけでなく、顧客満足度に長期的な悪影響を与える可能性があります。
短距離接続の制限
Bluetooth Low Energy などのプロトコルを使用した手頃な価格の短距離無線デバイスの成長と IoT ゲートウェイの台頭により、世界中の業界が導入コストの削減と運用の改善の恩恵を受けることができました。
ただし、範囲と接続に関する制限は依然として存在します。 ほとんどの Bluetooth ゲートウェイは、短距離および XNUMX 対 XNUMX の接続によって制限されています。 数千台のマシンが同時に稼働する工場環境では、必要なカバレッジを提供するためにかなりの数のゲートウェイが必要になります。
IIoT 向け Bluetooth の可能性を解き放つ
業界が状態監視と予知保全の機能を最大限に活用するには、包括的なアプローチを検討する必要があります。 ワイヤレス接続ソリューションへの移行は複雑になる可能性があり、既存のビジネス プロセスの再設計、担当者の再トレーニング、新しいツールやテクノロジへの投資など、さまざまな考慮事項が含まれます。
ただし、よりスケーラブルで柔軟なワイヤレス ソリューションを展開する利点は、大幅なコスト削減につながる可能性があります。 Bluetooth テクノロジは進化し、現在ではいくつかの理由から、費用対効果が高く柔軟なワイヤレス ソリューションとして世界中の業界で認められています。
低消費電力と長いバッテリ寿命
Wi-Fi と比較して、Bluetooth Low Energy は消費電力がはるかに少ないため、バッテリー寿命が長くなります。 たとえば、低電力 Wi-Fi および標準 Wi-Fi デバイスの送信電力は通常、約 11mw から 100mw であり、Bluetooth Low Energy の送信電力は通常約 1mw です。
その結果、Bluetooth センサーのバッテリー寿命は、Wi-Fi センサーのバッテリー寿命と比較してはるかに長く持続する可能性があります。 これは、電力をバッテリに依存するワイヤレス センサーを使用している企業にとって重要です。
大幅なコスト削減
従来、企業は有線ソリューションを使用して接続の問題を解決してきました。 しかし、工場全体の配線のやり直しや損傷したケーブルの修理に伴う高コストと複雑さは、配線ソリューションを完全に運用できるようになるまでに必要な大規模な計画、資金、および時間は言うまでもなく、投資に対してプラスの利益をもたらしませんでした。
さらに、有線ソリューションは複雑で、産業環境で必要な柔軟性を提供しません。 たとえば、工場のレイアウトが変わると、各センサーを再配線するプロセスは非常にコストがかかるだけでなく、非常に時間がかかります。 その結果、多くの企業がワイヤレス ソリューションの低コストの代替手段として Bluetooth テクノロジに注目しています。
Bluetooth テクノロジのもう 2023 つの重要なコスト上の利点は、チップとモジュールの競争力のある価格です。 1.6 年までに、毎年約 XNUMX 億台の Bluetooth Low Energy デバイスが出荷されると推定されています。 その理由の XNUMX つは、Bluetooth チップとモジュールのコストが非常に低いためです。 チップとモジュールの総コスト (サポート コンポーネントを含む) は、Wi-Fi を含む他のワイヤレス チップとモジュールに比べてはるかに低くなっています。
相互運用性とユビキタス
Bluetooth プロトコルは非常にオープンです。 認定済みの Bluetooth デバイスはすべて相互運用性が保証されています。 今日、何万もの異なるタイプの Bluetooth センサーとデバイスが市場で入手可能であり、さまざまなアプリケーションで広く使用されています。
さらに、Bluetooth が動作する 2.4GHz の免許不要帯域は、世界中で利用できます。 したがって、国ごとに異なる種類の Bluetooth センサーを作成する必要はありません。
IIoT 対応になる
IIoT 対応を成功させ、状態監視と予知保全がもたらす利点を活用するには、デバイス メーカーとシステム インテグレーターは、最終的なソリューションを設計する際に総合的なアプローチを取る必要があります。
重要な考慮事項には、センサーの選択、適切なワイヤレス プロトコルとゲートウェイ、管理、分析、およびデータ セキュリティを容易にするための管理プラットフォームが含まれます。
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- 情報源： https://www.iotforall.com/bluetooth-for-iiot-condition-monitoring-and-predictive-maintenance
