智能传感：推动物联网和工业物联网基础设施快速增长

当连接到智能传感解决方案时，重要数据点可以帮助组织做出明智的决策，以优化性能、预防和解决问题、预测维护并提高效率。

无论您在行业应用中需要监控一项还是多项，部署多功能智能传感平台都是有意义的。具有不同传感器类型、多种连接选项以及云或本地监控的平台可以更好地收集各种关键运营数据。

可以将多个物联网传感和连接平台合而为一；例如，具有云和本地连接和软件的硬件和固件（传感器、网关和配件）。部署后，您可以高效收集、安全接收物联网传感器数据并快速采取行动。

各种传感器可以监控几乎所有常见或不常见的行业应用。考虑使用跟踪香蕉成熟度、垃圾填埋场废物温度、臭虫热修复或食品加工厂 HVAC 系统中的空气流速的传感器。

Wi-Fi、以太网供电和蜂窝传感器可以监控环境条件、功率、运动、温度、光线、湿度、水、振动、电流、压力、运动、气体、访问等。

图 1.一些常见和不常见的物联网应用。 （图片：蒙尼特提供）

无线传感器如何工作

例如，Monnit 的 ALTA 无线传感器以低功耗运行，具有远程多频无线电以及具有抗干扰性的灵活微控制器。它们通过蜂窝或以太网网关将数据发送到云软件，以便您可以远程配置、监控和自动化许多操作。

几乎每一个传感器都会监控温度及其主要测量结果。有些（例如先进的振动计）收集多个数据点。它测量振动频率、波峰因数、速度、位移、加速度、占空比和温度。

作为智能传感器可以提供的多功能性的示例：

• 连接到 Monnit ALTA XL 网关时，可穿过 18 多堵墙壁或地板，在最远 2,000 多英尺外进行无线连接。

• 跳频扩频 (FHSS) 集成可实现更大的无线范围和智能信号抗干扰能力，并可免受物理障碍物、外部射频系统和电磁干扰 (EMI) 的损害。

• 椭圆曲线 Diffie-Hellman 256 位密钥交换、128 位高级加密标准 (AES)、256 位安全哈希算法 3 (SHA-3) 和密码块链 (CBC) 安全性。

• 如果网关连接丢失，则记录 2,000 至 4,000 个读数的数据（非易失性闪存，在电源循环后仍保留）。

• 通过云提供固件无线 (FOTA) 更新和传感器设置配置。

图 2. 多种传感器类型和连接（无线、蜂窝、Wi-Fi 和以太网供电）提供了满足不同应用的灵活性。 （图片：蒙尼特提供）

站点勘察工具可以帮助您确定信号最强、质量最高的传感器放置最佳位置。 Monnit 帮助客户的标准温度、低温和湿度传感器获得美国国家标准与技术研究院 (NIST) 认证。

灵活的远距离无线连接

ALTA 和 ALTA XL 企业和工业物联网蜂窝网关将 4G LTE CAT-M1/NB2 引擎和企业以太网平台与 Monnit 的无线接入点网络相结合，以聚合和传输传感器数据。

主要特点包括：

• 物联网网关与传感器的通信距离可达 1 英里（视距）和 1,200 英尺以上，穿过 12 面以上的墙壁（非视距）。

• 物联网网关（1 瓦传输强度）可在商业建筑环境中通过 18 多堵墙接收和发送 2,000 英尺以上的数据。

• 通过 Diffie-Hellman 256 位密钥交换和 AES-128 CBC 实现安全。

• 每个网关最多支持 100 个传感器。

• 通过板载内存不间断地收集数据，在互联网中断后可存储和发送多达 32,000 条传感器消息。

• LTE CAT-M1/NB2，适用于全球频段 1-5、8、12、13、18-20、25-28、66、71 和 85。

• 固件无线 (FOTA) 软件更新。

• 来自 GNSS 芯片组的位置感知附加服务，支持 GPS、GLONASS、北斗、伽利略和 QZSS 卫星，以收集可通过应用程序编程接口 (API) 分发的数据。

Monnit 以太网网关允许 ALTA 传感器无需 PC 即可与 iMonnit™ 软件进行通信，从而适应各种无线物联网应用。提供电源并将网关插入具有互联网连接的开放以太网端口，它会自动连接到我们的在线服务器。

使 ALTA 框架适应各种应用

我们的远程软件定义无线传感器框架基于 Kelly 实时操作系统 (KRTOS)。其代码管理传感器和网关的实时和非时间关键流程。与其他嵌入式操作系统一样，KRTOS 为不同的进程选择、权限和处理器资源的访问级别提供了特定的规则。

我们的框架管理两种主要的处理类型：一种用于无线电，另一种用于特定于应用程序的处理。无线电过程对实时操作有微秒级要求，以支持跳频扩频 (FHSS) 排序和定时。

我们的应用程序配置文件流程编写得相对通用，以便所有 ALTA 传感器都可以定期测量和创建数据点。一些传感应用需要严格的时间敏感操作，这些操作因传感器而异。由于我们的硬件和 KRTOS 允许控制，这些操作可以高效地执行。

图 3. 餐厅步入式冷却器温度监控是最常见的物联网应用之一。 （图片：蒙尼特提供）

还有一个使用 KRTOS 进行精确时间控制流程的应用程序框架。它可以处理不同的传感器应用，并轻松集成到 ALTA 平台中。

支持我们的传感器使用的常见功能、方法和操作。这有助于工程师使新的传感器应用适应该平台，并提供具有熟悉功能的标准管理软件界面。

Circle™ 蜂窝物联网传感器

这些传感器将传感器和网关引擎结合在一个设备和芯片组中，通过蜂窝服务将应用程序连接到物联网。这些传感器专为缺乏互联网基础设施的偏远地区的应用而设计。

低功耗蜂窝物联网传感器：

• 在 CAT-M1 或 NB-IoT 网络上运行，以实现直接到云的通信。

• 使用各种可拆卸引线测量和发送两个或多个数据点。

• 具有强大的蜂窝模块和边缘数据处理器。

Next™ Wi-Fi 传感器

我们的第二代 Wi-Fi 传感器提供广泛的网络范围和强大的信号。

主要特点包括：

• 来自八种不同传感器类型的数据，距离最远可达 125 英尺，穿过五堵墙。

• 协议：802.11b。

• 范围：穿过五堵墙 125 英尺或视线 500 英尺。

• 频段：2.412–2.484 GHz。

• 安全性：用于传感器数据消息的开放、WPA、WPA2、WPA3 和高级加密标准 (AES)-128 密码块链接 (CBC)。

• 网络设置：自动 DHCP/DNS 或静态。

• 数据速率：自动配置为最大范围内的最佳速率。

图 4. 智能传感器支持边缘计算，这是高效传感系统的关键。 （图片来源：VectorMine/Adobe Stock）

PoE•X 传感器

十一个不同的 PoE•X 传感器插入建筑物的以太网供电 (PoE) 基础设施并远程监控关键系统。这些数据提供智能建筑见解，通过节省资源同时提高舒适度来节省运营。

传感器使用相同的 PoE 电缆来接收电力和传输数据。这种二合一功能可优化空间利用并满足广泛的布局需求和高密度传感器网络（例如数据中心的网络）。

影响智能传感的进步

曾经被认为具有未来感的技术日益成为主流，并正在帮助推进许多行业的智能传感。

• 人工智能 (AI)、计算机视觉 (CV) 和机器学习 (ML) 可实现实时数据处理、高级模式识别和预测分析，从而实现更智能的自动化、优化的效率和明智的决策。

• 虚拟、增强和混合现实（VR、AR 和 MR）以及数字孪生增强了物联网应用中的沉浸式数据可视化、实时远程监控和交互控制。

• CAT-M1、NB-IoT、边缘处理和 5G 蜂窝技术提供更快、更可靠、更节能的连接，支持实时数据处理、扩展设备覆盖范围和高级自动化。

• 即插即用的多传感器和微传感器提供无缝集成和连接，使物联网工程和部署更加高效和可定制。

• 能源采购、收集和电池创新可促进自供电设备并延长传感器使用寿命，从而实现更可持续、更高效的物联网部署。

随着这些技术和其他互补技术的发展，智能传感变得越来越出色。多功能智能传感平台可以防止差异并促进互操作性、适应性和可定制性，使您能够对其进行定制以适应一个或多个物联网应用。

本文由 Monnit 创始人兼首席执行官 Brad Walters 撰写。如需了解更多信息，请访问此处或联系 Walters 先生：此电子邮件地址已受到垃圾邮件机器人保护。您需要启用 JavaScript 才能查看它..