Американская компания Grid Connect фокусируется на проектировании промышленных устройств IoT для работы в экстремальных условиях

Репортаж от Wedoany，Проектирование промышленных устройств IoT для полевых условий сталкивается с множеством технических вызовов в экстремальной среде. Генеральный директор Grid Connect Адам Джастис отмечает, что процесс проектирования начинается с балансировки между стоимостью производства и долгосрочной работоспособностью, где класс защиты, выбор источника питания и целостность сигнала являются ключевыми факторами.

Что касается класса защиты, согласно стандарту IEC 60529, степень IP состоит из двух цифр: защита от посторонних предметов (0-6) и защита от воды (0-9). Джастис указывает, что минимально приемлемый класс для усиленного промышленного оборудования начинается с IP67 (возможность временного погружения в воду). Для сред, требующих мойки или подверженных конденсации из-за перепадов температур, может потребоваться корпус с классом защиты IP69K. Другой стратегией является заливка уязвимых электронных компонентов в такие химические материалы, как эпоксидная смола или силикон. Эпоксидная смола после отверждения образует твердую оболочку, защищающую от ударов и вибраций, но может растрескаться при температурах ниже -40°C или выше 150°C; силиконовые компаунды для заливки могут выдерживать широкий диапазон температур от -60°C до 200°C, и после отверждения их можно удалить для замены внутренних компонентов.

В отношении источников питания широко используются литий-тионилхлоридные батареи благодаря их высокой удельной мощности и устойчивости к экстремальным температурам. Эти батареи катушечной конструкции имеют плотность энергии около 700 Вт·ч/кг при минимальном токе разряда, годовой уровень саморазряда около 1% и могут работать в диапазоне температур от -80°C до 125°C, что позволяет некоторым маломощным устройствам работать непрерывно в течение десятилетий.

Что касается целостности сигнала, промышленные устройства IoT в удаленных районах обычно полагаются на протоколы LPWAN (низкопотребляющих широкополосных сетей). Куинн Джонс, старший менеджер по продукции поставщика подключения IoT Digi International, сообщает, что NB-IoT подходит для передачи небольших пакетов данных при стационарной установке (максимальная скорость 250 кбит/с). Для сценариев, требующих более высокой скорости, мобильности или связи в реальном времени, предпочтительным решением является LTE M. В наиболее удаленных местах развертывания ячеистые сети (mesh) в субгигагерцовом диапазоне (такие как DigiMesh или Wi-SUN) могут охватывать сотни акров территории и предлагают преимущества избыточности с самодиагностикой и самовосстановлением.

И Джастис, и Джонс подчеркивают, что сочетание множества переменных опасных условий слишком сложно, чтобы полагаться только на лабораторные испытания; необходимы полевые испытания для обеспечения того, чтобы усиленные промышленные устройства IoT имели оптимизированный срок службы.

Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com