Traductor inteligent - Smart transducer

Un traductor inteligent care conține un traductor, o unitate de procesare și o interfață de comunicație.
Prezentare senzor inteligent

Un traductor inteligent este un analog sau digital traductor , actuator sau senzor combinat cu o unitate de procesare și o interfață de comunicație.

Pe măsură ce senzorii și dispozitivele de acționare devin mai complexe, acestea oferă suport pentru diferite moduri de funcționare și interfață. Unele aplicații necesită în plus toleranță la erori și calcul distribuit . O astfel de funcționalitate la nivel înalt poate fi realizată prin adăugarea unui microcontroler încorporat la senzorul / actuatorul clasic, ceea ce crește capacitatea de a face față complexității la un preț corect. De obicei, aceste tehnologii de la bord în senzorii inteligenți sunt utilizate pentru procesarea digitală, fie conversații de la frecvență la cod, fie de la analog la digital, funcții de interfață și calcule. Funcțiile de interfață includ instrumente de luare a deciziilor, cum ar fi autoadaptarea, auto-diagnosticare și funcții de autoidentificare, dar și pentru a controla cât timp și când senzorul va fi complet treaz, pentru a minimiza consumul de energie și pentru a decide când aruncați și stocați datele.

Acestea sunt adesea realizate folosind tehnologia CMOS , VLSI și pot conține dispozitive MEMS care duc la costuri mai mici. Acestea pot furniza ieșiri digitale complete pentru o interfață mai ușoară sau pot oferi ieșiri cvasi digitale, cum ar fi modularea lățimii impulsurilor . În câmpul vizual al mașinii , o singură unitate compactă care combină funcțiile de imagine și funcțiile complete de procesare a imaginii este deseori numită senzor inteligent.

Senzorii inteligenți sunt un element crucial în fenomenul Internetul obiectelor (IoT) . În cadrul unei astfel de rețele, mai multe vehicule fizice și dispozitive sunt încorporate cu senzori, software și electronice. Datele vor fi colectate și partajate pentru o mai bună integrare între mediile digitale și lumea fizică. Conectivitatea dintre senzori este o cerință importantă pentru ca o inovație IoT să funcționeze bine. Prin urmare, interoperabilitatea poate fi privită ca o consecință a conectivității. Senzorii funcționează și se completează reciproc.

Îmbunătățire față de senzorii tradiționali

Senzorul tradițional colectează informații despre un obiect sau o situație și le transformă într-un semnal electric . Oferă feedback despre mediul fizic, proces sau substanță într-un mod măsurabil și semnalează sau indică când are loc schimbarea în acest mediu. Senzorii tradiționali dintr-o rețea de senzori pot fi împărțiți în trei părți; (1) senzorii, (2) o interfață centralizată în care datele sunt colectate și procesate și (3) o infrastructură care conectează rețeaua, cum ar fi prize, prize și fire.

O rețea de senzori inteligenți poate fi împărțită în două părți; (1) senzorii și (2) o interfață centralizată . Diferența fundamentală cu senzorii tradiționali este că microprocesoarele încorporate în senzorii inteligenți procesează deja datele. Prin urmare, trebuie transmise mai puține date și datele pot fi utilizate imediat și accesate pe diferite dispozitive. Trecerea la senzori inteligenți implică eliminarea cuplajului strâns între tehnologiile de transmisie și procesare.

Urme digitale

În cadrul unui mediu digital, acțiunile sau activitățile lasă o urmă digitală . Senzorii inteligenți măsoară aceste activități în mediul fizic și le traduc într-un mediu digital. Prin urmare, fiecare pas din cadrul procesului devine trasabil digital. Ori de câte ori se face o greșeală undeva într-un proces de producție, acest lucru poate fi urmărit folosind aceste urme digitale. Ca rezultat, va fi mai ușor să depistăm ineficiențele în cadrul unui proces de producție și să simplificăm inovațiile de proces, deoarece se poate analiza mai ușor ce parte a procesului de producție este ineficientă. Este clar că utilizarea senzorilor inteligenți poate fi foarte benefică. Pe de altă parte, este important să înțelegem riscurile. Datorită faptului că toate informațiile sunt digitalizate, compania este expusă atacurilor cibernetice . Pentru a se proteja de aceste încălcări de informații, asigurarea unei platforme sigure este crucială.

Arhitectură modulară stratificată a senzorilor digitali

Termenul de arhitectură modulară stratificată este o combinație între arhitectura modulară a componentelor fizice ale unui produs cu arhitectura stratificată a sistemului digital. Există un strat de conținut, un strat de serviciu, un strat de rețea ((1) transmisie logică, (2) transport fizic) și un strat de dispozitiv ((1) capacitate logică, (2) mașini fizice). Începând de la stratul dispozitivului, senzorul inteligent în sine este mașina fizică, care măsoară mediul său fizic. Capacitatea logică se referă la sistemele de operare, care pot fi Windows , MacOS sau un alt sistem de operare utilizat pentru a rula platforma. La nivelul rețelei, transmisia logică poate consta din diverse metode de transmisie; Wi-Fi , Bluetooth , NFC , Zigbee și RFID . Pentru senzorii inteligenți, transportul fizic nu este necesar, deoarece senzorii inteligenți sunt de obicei fără fir. Cu toate acestea, firele și prizele de încărcare sunt încă utilizate în mod obișnuit. Stratul de serviciu se referă la serviciul oferit de senzorul inteligent. Senzorii sunt capabili să proceseze singuri datele. Prin urmare, nu există un serviciu specific al senzorilor, deoarece aceștia procesează mai multe lucruri simultan. De exemplu, pot semnaliza faptul că anumite active trebuie reparate. Stratul de conținut ar fi platformele centralizate, care sunt create și utilizate pentru a obține informații și a crea valoare.

Utilizare între industrii

Asigurare

În mod tradițional, companiile de asigurări au încercat să evalueze riscul clienților lor, uitându-se la formularul de cerere, au încredere în răspunsurile lor și apoi pur și simplu îl acoperă cu o primă lunară. Cu toate acestea, din cauza informațiilor asimetrice, a fost dificil să se determine cu exactitate riscul unui anumit client. Introducerea senzorilor inteligenți în industria asigurărilor perturbă practica tradițională în mai multe moduri. Senzorii inteligenți generează o cantitate mare de date (mari) și afectează modelele de afaceri ale companiilor de asigurări după cum urmează.

Senzorii inteligenți în casele clienților sau în articolele de îmbrăcăminte ajută companiile de asigurări să obțină informații mult mai detaliate. Portabilele pot monitoriza, de exemplu, valori legate de inimă, sistemele bazate pe localizare, cum ar fi tehnologiile de securitate, sau termostatele inteligente pot genera date importante despre casa ta. Aceștia pot utiliza aceste informații pentru a îmbunătăți evaluarea riscurilor și gestionarea riscurilor, pentru a reduce informațiile asimetrice și, în cele din urmă, pentru a reduce costurile.

În plus, dacă clienții sunt de acord cu furnizarea acestor date de senzori în casele lor, pot chiar să obțină o reducere la prima lor. Această abordare a informațiilor de tranzacționare în schimbul tranzacțiilor speciale se numește troc și este o formă de generare de bani . Monetizarea datelor este actul schimbului de produse și servicii bazate pe informații cu titlu legal sau ceva de valoare echivalentă percepută. Cu alte cuvinte, monetizarea datelor exploatează oportunități pentru a genera noi venituri. O altă formă de monetizare a datelor, pe care asigurătorii o folosesc în mod regulat în zilele noastre, este vânzarea de date către terți.

de fabricație

Una dintre tendințele recente în producție este revoluția industriei 4.0 , în care schimbul de date și automatizarea joacă un rol crucial. În mod tradițional, mașinile erau deja capabile să automatizeze anumite sarcini mici (de exemplu, supapele de deschidere / închidere). Automatizarea în fabricile inteligente depășește aceste sarcini ușoare. Acesta include din ce în ce mai multe decizii complexe de optimizare pe care oamenii le iau de obicei. Pentru ca mașinile să poată lua decizii umane, este imperativ să obțineți informații detaliate, și asta dacă au intrat senzori inteligenți.

Pentru producție, eficiența este unul dintre cele mai importante aspecte. Senzorii inteligenți extrag date din activele la care sunt conectați și procesează datele în mod continuu. Ele pot furniza informații detaliate în timp real despre instalație și proces și pot dezvălui probleme de performanță. Dacă aceasta este doar o mică problemă de performanță, fabrica inteligentă poate rezolva chiar problema. Senzorii inteligenți pot prezice și defecte, astfel încât, mai degrabă decât să rezolve o problemă ulterior, lucrătorii de întreținere o pot preveni. Toate acestea conduc la o eficiență remarcabilă a activelor și reduc timpul de nefuncționare, care este inamicul fiecărui proces de producție.

Senzorii inteligenți pot fi aplicați și dincolo de fabrică. De exemplu, senzorii de pe obiecte precum vehiculele sau containerele de transport pot oferi informații detaliate despre starea de livrare. Acest lucru afectează producția, dar și lanțul de aprovizionare în ansamblu.

Automobile

În ultimii doi ani, industria auto a provocat „vechile” ecosisteme. Mai multe tehnologii noi, cum ar fi senzorii inteligenți, joacă un rol crucial în acest proces. În prezent, acești senzori permit doar câteva funcții autonome mici, cum ar fi serviciile de parcare automată, detectarea obstacolelor și frânarea de urgență, ceea ce îmbunătățește securitatea. Deși o mulțime de companii sunt concentrate pe tehnologii care îmbunătățesc mașinile și lucrează spre automatizare , întreruperea completă a industriei nu a fost încă atinsă. Cu toate acestea, experții se așteaptă ca mașinile autonome fără interferențe umane să domine drumurile în 10 ani.

Senzorii inteligenți generează date despre mașină și împrejurimile lor, le conectează la o rețea de mașini și le traduc în informații valoroase care permit mașinii să vadă și să interpreteze lumea. Practic, senzorul funcționează după cum urmează. Trebuie să extragă date fizice și de mediu, să utilizeze aceste informații pentru calcule, să analizeze rezultatele și să le transforme în acțiune. Senzorii din alte mașini trebuie să fie conectați la rețeaua de mașini și să comunice între ei.

Cu toate acestea, senzorii inteligenți din industria auto pot fi folosiți și într-un mod mai susținut. Producătorii de automobile plasează senzori inteligenți în diferite părți ale mașinii, care colectează și împărtășesc informații. Șoferii și producătorii pot utiliza aceste informații pentru a se transforma de la întreținerea programată la cea predictivă . Firmele consacrate se concentrează puternic pe aceste inovații susținute , dar riscul este că nu văd venind noi și au dificultăți de adaptare. Prin urmare, distincția între o inovație perturbatoare și o susținere este importantă și aduce implicații diferite managerilor.

Vezi si

Referințe

  • Klenner, Philipp; Hüsig, Stefan; Dowling, Michael (mai 2013). „Evaluarea ex-ante a susceptibilității perturbatoare în rețelele de valoare stabilite - Când sunt pregătite piețele pentru inovații perturbatoare?”. Politica de cercetare . 42 (4): 914-927. doi : 10.1016 / j.respol.2012.12.006 . ISSN  0048-7333 .

linkuri externe