IIoT工业4.0

IIT平台基于无电池传感器

everactive开发了一种工业的东西(IIT)平台和工业传感器,可以完全消除电池。

由扎克韦恩 2020年8月27日,
Courtesy: Everactive,麻省理工学院

许多分析师预测了在未来十年内将在线上网的工业互联网(IIT)设备的爆炸爆炸。传感器在这些预测中发挥着重要作用。不幸的是,传感器具有自己的缺点,其中许多是由于电池的有限能源和有限寿命。

Everactive是一家由麻省理工学院(MIT)毕业生创立的初创公司,该公司已经开发出了可以24小时运行、仅需最少维护、使用寿命超过20年的工业传感器。该公司不是通过重新设计电池,而是通过完全消除电池来制造传感器的。

关键是Everactive的超低功率集成电路,它从室内光和振动等来源收集能量来产生数据。传感器不断将数据发送到Everactive基于云的仪表盘,为用户提供实时洞察、分析和警报,帮助他们充分利用工业物联网设备的功能。

“这一切都支持了支持持续监控的超低功耗芯片,”杰维德·韦茨洛夫说。“因为我们的权力来源是无限制的,我们不会制作权衡,如保持无线电或做其他事情[限制]以节省电池寿命。”

Everactive在其芯片上构建成品,客户可以快速大量部署。它的第一个产品是监测蒸汽疏水阀,它将冷凝水从蒸汽系统中释放出来。这种系统应用于多个行业,Everactive的客户包括石油和天然气、造纸和食品生产等行业的公司。Everactive还开发了一种传感器,用于监测马达和泵等旋转机械,该传感器使用的是第二代无电池芯片。

通过避免与其他传感器相关的成本和限制,公司认为,在IoT-Powered过渡到未来工厂中发挥作用,这是一席之地。

“这是技术完全免维护的技术,没有电池,由收获的能量供电,并始终连接到云。韦茨洛夫说,你可以做很多事情,难以包裹你的头脑。“

摆脱电池

温兹洛夫和他的Everactive联合创始人兼联合首席技术官本顿·卡尔霍恩(Benton Calhoun)从麻省理工学院(MIT)开始,已经从事低功耗电路设计工作十多年了。在获得博士学位后,两人都在本科就读的学校——温茨洛夫在密歇根大学,卡尔霍恩在弗吉尼亚大学——担任助理教授,他们至今仍在那里教书。即使在美国的不同地区定居后,他们仍继续合作,申请联合资助,并建立基于电路的系统,将他们的研究领域结合起来。

这次合作并不是一个孤立的事件:两位创始人与麻省理工学院的许多联系人保持着联系。Wentzloff和Calhoun的学术实验室最终创造了一种无需电池的生理监测仪,它可以跟踪用户的运动、温度、心率和其他信号,并将这些数据发送到手机上,而这一切都是在运行时从身体热量中获取能量。

everacitive的传感器的关键是其超低功率集成电路,其从室内光源和振动等源收获能量以产生数据。在这里,传感器示出了监控泵。Courtesy: Everactive,麻省理工学院

everacitive的传感器的关键是其超低功率集成电路,其从室内光源和振动等源收获能量以产生数据。在这里,传感器示出了监控泵。Courtesy: Everactive,麻省理工学院

“那是我们决定我们应该看待这项技术的商业化,”Wentzloff说。

这些创始人最初试图将他们的芯片卖给公司,以在其上构建解决方案,但他们很快发现,业界对无电池芯片还不够熟悉。

“有一个教育水平,因为有一代工程师用来用电池筹码思考系统设计,”Wentzloff说。

学习曲线导致创始人开始为客户建立自己的解决方案。今天,杰克为其传感器提供了作为更广泛的服务的一部分,包括无线网络和数据分析。

该公司的传感器可以由小振动供电,工厂内的灯光为100勒克斯,以及低于10°F以下的热差异。设备可以感测温度,加速度,振动,压力等。

该公司表示,其传感器的操作成本明显低于传统传感器,并避免了部署数千个电池供电设备带来的维护问题。

例如,veractive被认为是部署10,000个传统传感器的成本。假设三年的电池寿命,客户需要每年更换3,333个电池,每天出现超过九点。

下一个技术革命

通过节省维护和更换成本,Everactive客户能够部署更多的传感器。与这些传感器近乎连续的操作相结合,使操作的可视性达到了一个新的水平。

卡尔霍恩说:“如果你愿意的话,(取消对传感器安装的限制)就会让你对整体运行情况有第六感。”“这是令人兴奋的。顾客喜欢挥动魔棒,知道他们所感兴趣的地方正在发生什么。部署数万个传感器的能力让你接近那根魔杖。”

Wentzloff已经部署了数千个常见的蒸汽陷阱传感器,相信其电机和其他旋转机械的传感器将对IOT市场产生更大的影响。

除了vervactive的第二代产品之外,创始人表示,他们的传感器是几年之后的透明,灵活,邮票的大小。此时客户只需将传感器粘贴到机器上以开始生成数据。这种易于安装和使用会产生远远超过工厂的影响。

“你听到智能交通,智能农业等,”Calhoun说。“IoT有这一承诺使我们的所有环境都聪明,这意味着了解如何在预期我们的需求的方式中使用这些环境的信息,并且尽可能高效。我们相信较轻的感觉是必不可少的,以带来这种愿景,我们很兴奋是下一个计算革命的一部分。“

马萨诸塞州理工大学(麻省理工学院)

www.mit.edu

-副主编克里斯·瓦夫拉编辑,控制工程,CFE媒体和技术,cvavra@cfemedia.com.


Zach Winn.
作者生物:Zach Winn,麻省理工学院新闻办公室