物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和企業(yè)之間很難進(jìn)行數(shù)據(jù)通信

　　從表面上看，數(shù)據(jù)傳輸似乎很簡單。有一些物聯(lián)網(wǎng)傳感器設(shè)備、一些重要數(shù)據(jù)、一個網(wǎng)絡(luò)和一個接收數(shù)據(jù)的云平臺。但在啟動任何物聯(lián)網(wǎng)項目之前，都需要解決一系列復(fù)雜的問題。什么連接標(biāo)準(zhǔn)?哪個網(wǎng)絡(luò)?如何規(guī)模化?安全嗎?功耗和數(shù)據(jù)傳輸率如何?數(shù)據(jù)接口是什么?成本如何?找到正確答案對于項目的成功至關(guān)重要。

　　Ping Monitor 和 Lattech Systems 與 u-blox 合作，將聲學(xué)傳感器數(shù)據(jù)連接到云端，以持續(xù)監(jiān)測風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的健康狀況。選擇了基于 MQTT 消息協(xié)議的可擴(kuò)展端到端 IoT 通信解決方案。在解決復(fù)雜性的過程中，該設(shè)計徹底改變了風(fēng)電場的維護(hù)方式，將行業(yè)帶入了物聯(lián)網(wǎng)時代。

　　通過使用風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電來利用風(fēng)能是一種流行且可持續(xù)的能源，比燃燒化石燃料對環(huán)境更清潔。2021 年，風(fēng)能提供了超過6%的世界電力。為了幫助實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》限制氣候變化的目標(biāo)，分析人士表示，風(fēng)能每年的發(fā)電量應(yīng)增加 1% 以上。

　　風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的運維至關(guān)重要

　　葉片損壞可能由于尖端或其前緣的腐蝕、雷擊或其他結(jié)構(gòu)完整性問題。當(dāng)損壞較小時，修復(fù)成本較低。

　　直到最近，傳統(tǒng)的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片健康監(jiān)測方案主要通過每年一次或兩次的人工或無人機(jī)檢查。有趣的是，現(xiàn)場技術(shù)人員可以“聽到損壞”，這意味著根據(jù)經(jīng)驗，他們能夠通過聲音進(jìn)行維修檢查。

　　如果現(xiàn)場技術(shù)人員可以聽到損壞，那么智能監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備也可以

　　可以通過永久可靠的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來復(fù)制檢測方法。Ping Monitor的聲學(xué)專家解答了這一創(chuàng)新，他們推出了世界上第一款使用聲音來監(jiān)控風(fēng)力渦輪機(jī)的智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，以便及早發(fā)現(xiàn)損壞并通過在云中的持續(xù)監(jiān)控來提高性能。

　　聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 Matthew Stead 表示，“Ping Monitor 可以分析風(fēng)力渦輪機(jī)葉片發(fā)出的聲音以檢測損壞情況。損傷葉片的聲學(xué)特征明顯不同于完好的葉片。這是一種為我們的客戶降低風(fēng)險的創(chuàng)新方法，因為早期檢測可以降低維修成本以及避免最終的更換。”

　　將數(shù)據(jù)從物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備獲取到云端需要更方便

　　Ping Monitor的專長是聲學(xué)檢測，但他們需要一個精通通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計合作伙伴，于是u-blox和其合作伙伴 Lattech Systems便出現(xiàn)了。

　　Lattech Systems 的創(chuàng)始人 Truhann van der Poel 表示說：“我們的設(shè)計目標(biāo)是取消一切復(fù)雜性。它需要簡單的連接，可以在全球范圍內(nèi)工作，無需設(shè)置，并且客戶可以輕松安裝。但關(guān)鍵的區(qū)別在于，我們需要解決將數(shù)據(jù)從設(shè)備獲取到云管理平臺的挑戰(zhàn)，而這正是 u-blox Thingstream 發(fā)揮作用的地方。

　　Lattech Systems LS091 電源和通信模塊 (PCM) 是一款具有集成太陽能電池板的防風(fēng)雨 IoT/M2M 邊緣產(chǎn)品。太陽能用于為連接的傳感器/執(zhí)行器和與云端的通信供電。云連接通過 u-blox SARA-R412M LTE-M / NB-IoT / 2G 蜂窩模塊和基于 MQTT Anywhere SIM 的通信服務(wù)實現(xiàn)，并由 EVA-M8 GNSS 定位模塊定位。該產(chǎn)品通過磁鐵貼合安裝即可，客戶可以不到 1 分鐘就完成LS091 和 Ping Monitor聲學(xué)傳感器的安裝。

　　基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) MQTT 的全面端到端解決方案

　　通過 MQTT Anywhere(通過 Thingstream IoT 云平臺提供的 u-blox IoT 通信服務(wù))簡化了從IoT 設(shè)備的數(shù)據(jù)獲取。

　　MQTT Anywhere 提供：

　　接入 190 個國家/地區(qū)的 600 多個蜂窩網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的全球推廣

　　MQTT-SN 網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)高效的無線 LPWAN 通信

　　基于 MQTT 的消息簡單且成本可預(yù)測

　　利用自動擴(kuò)展技術(shù)的企業(yè)級物聯(lián)網(wǎng)云平臺

　　連接 Ping Monitor后，風(fēng)力渦輪機(jī)打開，系統(tǒng)就會自動連接到云，并開始執(zhí)行智能運維。風(fēng)力渦輪機(jī)操作員可以遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。可以設(shè)置用戶定義的通知標(biāo)準(zhǔn)，以便關(guān)鍵利益相關(guān)者隨時了解任何重大條件變化。

　　并通過在云中的持續(xù)監(jiān)控來提高渦輪機(jī)的性能。“可以避免 25% 的葉片維修成本和 30% 的葉片更換。”

　　葉片更換成本在 200,000 - 1,500,000 美元之間;根據(jù)嚴(yán)重程度，維修的費用可能在 4,000 - 50,000 美元左右。所以越早發(fā)現(xiàn)，越節(jié)約成本。