چرخه توسعه و پشتیبانی فعلی محصول به سرعت کار می کند. محصولات جاسازی شده می توانند خرابی های نرم افزار و سخت افزار را تشخیص دهند و بینش هایی در مورد رفتار کاربر به دست آورند.ارائه داده های لازم به مهندسان برای اطمینان از عملکرد عادی و بهبود مداوم دستگاه ها.
اما همه تجهیزات صنعتی نمی توانند به راحتی برای پشتیبانی از این محصولات جاسازی شده متصل شوند.حتی محصولات طراحی شده به طور خاص برای اینترنت اشیاء (IoT) ممکن است با مشکلات اتصال مانند تداخل الکترومغناطیسی (EMI) روبرو شوند، محدودیت های پهنای باند و کابل های بیش از حد طولانی.
ظهور تکنولوژی سیستم بر روی تراشه (SoC) با قابلیت بلوتوث، مهندسان را قادر می سازد تا به اتصال یکپارچه و عملکرد قدرتمند میکرو پروسسورها دست یابند.امکان پشتیبانی از یادگیری ماشین (ML) در هواپیماترکیب ارتباط با تجزیه و تحلیل هوشمند یک ابزار مهم در چرخه طراحی و پشتیبانی از انتقال از پاسخ منفعل به پیش بینی فعال است.
جمع آوری اطلاعات هوشمند توسعه و پشتیبانی محصولات را تغییر داده است
توسعه و پشتیبانی موفق محصول نیاز به استفاده از داده ها دارد. اگر طراحان درک نمی کنند که مشتریان چگونه از محصول استفاده می کنند، از جمله ویژگی هایی که به آنها اعتماد می کنند،ویژگی هایی که پیچیده هستند یا آسیب پذیری دارندبه همین ترتیب، بدون درک رفتار کاربر، وضعیت سیستم، شرایط محیطی،و سایر داده های مهم قبل یا در طول بروز مشکل، کارکنان پشتیبانی نمی توانند به طور کامل مشکل را حل کنند.
محصولات با قابلیت های مدرن اتصال و تجزیه و تحلیل می توانند تکرار طراحی و پشتیبانی را موثرتر کنند.محصولات جاسازی شده و بیکن های هوشمند می توانند شرایط محیطی مانند دما را تشخیص دهند، رطوبت و فشار هوا، و همچنین می تواند شتاب چند محوری، نور محیط و میدان های مغناطیسی را حس کند.داده ها را می توان با رویدادهای سیستم دیگر در هنگام استفاده از توابع تجزیه و تحلیل در هواپیما یا پخش به سرورهای ابری از طریق بلوتوث مرتبط کرد.
به عنوان مثال، بیکن های هوشمند متصل به سیستم های حرکت خطی در محیط های صنعتی ممکن است ارتفاع ارتعاش را هنگام افزایش رطوبت تشخیص دهند.پردازنده در هواپیما می تواند به مهندسان تعمیرات هشدار دهد.، به آنها یادآوری می کند که روغن اضافی مورد نیاز است. این تشخیص خطای پیشگیرانه می تواند زمان توقف تجهیزات و هزینه های نگهداری را کاهش دهد.
طراحان محصول همچنین می توانند از داده های ثبت شده لرزش و محیط زیست برای بهبود نسخه های آینده سیستم های حرکت خطی استفاده کنند.آنها ممکن است یک روغن روغن متفاوت را که می تواند برای مدت طولانی تر در شرایط مرطوب استفاده شود، توصیه کنند.آنها همچنین می توانند سیستم روانکاری را برای محافظت بهتر از آن از تأثیرات خارجی طراحی مجدد کنند.
چالش ها و راه حل های پیاده سازی
برای دستیابی به مزایای جمع آوری داده های پیشرفته در محیط اینترنت اشیا، مهندسان باید جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده ها را بهینه کنند.انتقال هر گونه اطلاعات به ابر برای تجزیه و تحلیل، تاخیر ذاتی را ایجاد می کند و امنیت داده را کاهش می دهدسیستم های جاسازی شده و بیکن های هوشمند این مشکل را با یکپارچه سازی عملکردهای هوش مصنوعی و ML در خود دستگاه حل می کنند.این سیستم های هوش مصنوعی و TinyML حاوی مدل های نرم افزاری کوچک شده هستند که به پردازنده ها اجازه می دهد تا نتیجه گیری های هوشمندانه بر اساس داده های دنیای واقعی دریافت کنند..
عملکرد ML در هواپیما می تواند به سادگی مطابقت داده های ارتعاش، داده های محیط زیست و مهر های زمانی جهانی باشد یا به پیچیدگی پیش بینی نیازهای نگهداری بر اساس روند داده ها باشد.چه پیچیده و چه ساده، ماژول های ML می توانند داده ها را در زمان واقعی بدون مصرف منابع شبکه دریافت و پردازش کنند، که بینش به موقع در مورد تغییرات مختلف و به حداقل رساندن مصرف انرژی را امکان پذیر می کند.
با این حال، بیکن های هوشمند و سیستم های جاسازی شده در نهایت نیاز به برقراری ارتباط با سایر دستگاه ها یا سرورها از طریق یک شبکه دارند. بسیاری از طرح های سیستم سنتی از پروتکل هایی مانند PROFIBUS،DeviceNet، CANOpen و Modbus RTU برای اتصالات سریالی سیم دار. دستگاه های مدرن تر به پروتکل های ایترنت با تاخیر پایین مانند PROFINET، EtherCAT، EtherNet / IP یا Ethernet POWERLINK تکیه می کنند.هر دو ارتباطات سریالی و اترنت نیاز به قرار دادن کابل های داده و برق در کارگاه کارخانه دارند.، و چالش های همراه شامل تداخل الکترومغناطیسی، کاهش سیگنال در طول انتقال کابل طولانی،و سرمایه گذاری در امکانات مورد نیاز برای کاهش خطرات اصطکاک و دسترسی به وسایل نقلیه رانندگی یا خودمختار.
ارتباطات فرکانس رادیویی کوتاه مدت (RF) با استفاده از پروتکل بلوتوث بسیاری از چالش های ذکر شده در بالا را برطرف می کند. برخی از نسخه های بلوتوث، مانند بلوتوث انرژی پایین (BLE) ،می تواند از قدرت باتری های دکمه ای برای صدور سیگنال های قوی در محدوده 150 متر استفاده کند، بنابراین نیاز به کابل های برق و داده را از بین می برد.
سیگنال های BLE در باند فرکانس 2.4 گیگاهرتز کار می کنند که همچنین از برخی از شبکه های سلولی و Wi-Fi پشتیبانی می کند.,این همچنین قابل اطمینان ترین باند فرکانس برای غلبه بر موانع خط دید مانند دیوارها و دستگاه ها است.بسیاری از سیستم های BLE می توانند از شبکه های میش استفاده کنند، و استفاده از پروتکل 6 اینترنت (IPv6) برای اتصال دستگاه های BLE به یکدیگر و به ابر (شکل 1).قرار دادن استراتژیک نقاط اتصال بلوتوث همچنین می تواند قدرت سیگنال و یکپارچگی را در شبکه های میش افزایش دهد.