数字化转型及其通过能量收集在物联网可持续性中的作用

毫无疑问，世界面临着许多巨大的环境和生态挑战，我们必须找到一种方法来使用节能的低功耗计算技术等替代方案。然而，为了最大限度地减少物联网设备的能源需求，能量收集技术的使用已经变得非常突出。

在更大的范围内，太阳能电池从风力涡轮机产生能量的领域长期以来一直主导着能源生产领域。在较小的规模上，这个过程被称为“能量收集”，它涉及从四个不同的来源收集能量：

光线：房间内入射的阳光

电磁场：笼式夹具中的非接触式线圈

运动：移动机器部件和手柄的旋转运动

温差：锅炉和环境以及散热器管道的昼夜变化

结果足以为无线传感器供电，并通过无线电在设备之间交换数据。能量产生类型和成比例的功率输出最能确定要使用的传感器应用。

数字化转型如何通过能量收集促进 IIoT 可持续发展

可持续发展目标是商业价值和公司信誉的关键驱动力。我们不能不同意物联网解决方案在帮助企业实现安全和智能运营方面发挥着极其重要的作用 - 而这一切都是因为数字化转型。

虽然没有单一的商定数字化转型定义，但它本质上意味着适应人工智能和ML等数字技术，在这种情况下就是物联网。

特别是在制造业，IIoT使生产更加灵活、高效和个性化。另一方面，能量收集可以使用低功耗无线电通信协议优化电池寿命。

在下一节中，我们将研究五个特殊情况，这些案例告诉我们数字化转型通过能量收集在物联网领域扮演的角色：

1. 最佳成本效益

在能量收集技术的帮助下，无线电传感器不需要电池电源或电缆 - 两者都是低维护和环保的。您知道更换单个电池通常需要多少费用吗？平均300美元！

即使钱不是问题，更换电池很快，前往现场，定位传感器，更换电池和测试设备也是繁琐的，并且会大大增加劳动力成本。此外，随着铜价的上升及其有害成分构成严重的安全问题，考虑节约资源对环境也是必要的。

这就是为什么从财务角度来看，无线能量收集传感器已经成为一个明智的选择，如果你考虑到环境因素的话。

2. 质量控制传感器

质量监控控制整个生产过程，并确保产品所需的性能基于定义的参数。例如，必须适当监测过程因素，如温度和环境因素，如湿度和空气质量。

自动监控系统需要传感器生成的数据。然而，为了实现这一目标，传感器必须无缝地适应现有的生产过程 - 无需经过培训或在所述生产中产生额外费用。您必须同意，低维护和自供电传感器具有最佳优势。

3. 运行中的节能能力

工业生产使用一个非常重要的组件，即物联网传感器。例如，它们可用于基于状态的维护或过程或质量监控。你看，物联网应用程序的范围是巨大的，相应的无线传感器的使用也是如此。

通过将本地能量转换器与节能无线电相结合，免维护传感器可以直接安装在运动部件上或气密环境中（例如在测量机械部件、气体或液体的温度时）。

4. 一套全新的储能模型

当您将能量收集添加到组合中时，您将获得新型号的能量存储的支持，并使用和延长电池的使用寿命或完全减少电池的使用。

现在，最基本的部署利用能量收集在能量随时可用时为设备供电，并在任何收集的能量耗尽时恢复使用标准电池。

根据解决方案，其可再生能源需求以及能量收集技术的功率，单个电池可以持续使用设备的整个使用寿命 - 特别是如果它是无线的。

这就是蓝牙技术可以发挥作用的地方。其超低功耗技术使整体设备功耗消耗习惯保持在低电平，适用于使用收集光、热或运动的应用。它提供了许多标准驱动的无线解决方案。

或者，收集的能量也可用于为电池充电，以确保即使在收集的能量不可用时也能长时间运行。通过这种配置，设备可以找到简化且一致的收集能量流，可以在完全免维护的环境中运行。

5. 通过无电池传感器进行基于状态的维护

除产品外，还必须对机器进行监控，以确保生产过程顺利进行，因为它们容易磨损。如果有一种方法可以及早发现这些机器中的问题，并采取适当的措施来持续质量保证和最大限度地减少生产停机时间，这将大大有帮助。

在规划维护时，一个基本问题是计算每个维护周期之间的间隔。如果它很短，就不可能发现任何缺陷，从而给公司带来不必要的费用。

如果间隔太长，机器可能会发生故障，导致停机并阻碍用户体验。此外，对于闲置和人员机器，每轮维护的成本都很高。好消息是，它可以通过研究一些参数来获得有价值的见解。

例如，无线温度传感器在测量过程中发挥着重要作用。另一方面，湿度传感器监测水是否泄漏。这种传感器还可以确保一致的空气质量。

这就是为什么无线能量收集传感器适用于一系列工业应用的原因。它们维护成本低，安装成本低，并且具有在工业4.0生态系统中保持高标准所需的所有强大功能。

使用蓝牙 5.0 实现受控工业能量收集

所述技术可以为连接的设备提供无电池操作。它是从外部来源（如运动，热能和光伏）获取和存储少量能量的过程。

能量转换为电池电源的补充或代替电池电源。以前，使用能量收集安装无电池解决方案仅对短距离物联网应用有意义。

然而，将蓝牙5.0与能量收集技术相结合，可以帮助公司节省时间和金钱，而不必更换物联网设备的电池。这也完全降低了系统的总体拥有成本。

能量收集的四个关键行业

能量收集的好处不仅限于一个行业。它通过提供大量具有足够功率的应用程序来为自己开辟了一个利基市场，使电池在以下垂直业务中变得无关紧要：

1. 零售

随着能量收集到位，零售商可以安装电子货架标签（ESL）和其他数字标牌，允许管理人员只需进行一些更改即可应用库存调整和价格变化。他们也不必担心更换电池或承担停机风险。零售商可以节省大量资金 - 否则通过能量收集用于电池的维护和维修。

2. 酒店业

酒店在物联网解决方案中非常有用。例如，门禁读卡器由电池供电，可确保在断电期间运行。能量收集技术除了推进酒店的绿色计划外，还最大限度地降低了总拥有成本和维护时间。

3. 智慧城市

全球许多城市的使命是走向“智能”。使用传感器的物联网解决方案可以监控湿度、空气质量、温度等。物联网设备可以收集和分析数据，以改善基础设施和公共服务。

通过能量收集，城市可以节省巨大的电池更换成本和劳动力费用。节省下来的钱可以更好地用于资助其他项目，如公共土地，教育和医疗保健。

此外，当物联网应用程序位于难以到达的区域时，也需要更换电池。通过能量收集，这个问题也得到了解决。

4. 智能建筑

从电灯开关和门锁，有很多方法可以将任何建筑物变成智能建筑物。虽然这些智能应用程序和设备可以帮助建筑物变得更有效率，但整个物联网生态系统需要电池才能运行。

您能想象定期更换电池的成本吗？对于“智能建筑”来说，这是一笔不小的金钱。此外，耗尽的电池也会造成轻微的不便。如果物联网供电的恒温器中的电池耗尽，调节室温将变得不可能。

如果一氧化碳传感器停止工作怎么办？这对人民构成威胁。得益于能量收集技术，它可以显着延长电池寿命，并在没有任何电池的情况下实现操作 - 完全避免了一些不必要的情况！

工业能量收集和物联网连接设备的“光明”未来

毫无疑问，我们将看到越来越多的企业利用综合能源收集能力，变得更加环保和可持续。好消息是，具有能量收集功能的设备还可以使公司免于昂贵的电池维护和更换的麻烦。

这是一个福音，因为如果公司使用需要经常更换的传统电池供电小工具，维护IIoT设备的成本可能会很快增加。如果能量收集是我们可以优化使用的方法，那么这就是要走的路。

成本节约和“走向绿色”的结合对于展示能量收集如何使世界变得更好的公司来说是一个巨大的双赢。

审核编辑：郭婷