工业物联网应用变化多,研华/赛灵思/臣纬实业都有啥本事?
用的开发环境来整合各种经过验证的矽智财,协助应用开发商满足不同的弹性、客制化需求。
值得注意的是,在工业应用进入物联网时代后,对于系统的功能安全将会更加重视。因为联网虽然能带来极大的便利与价值,但同样会为系统引进新的风险。
图6是实现系统功能安全的V型模型。每个设计阶段都有对应的功能安全验证,藉此确保系统功能安全无虞。
图6 功能安全设计与验证流程图:V Model
此外,未来实现更强固、可靠的功能安全特性,应用开发商最好使用两套异质架构来处理同一个任务。这不是为了冗余备援(Redundant),而是要用两套不同的架构的运算结果来互相比对,确认系统功能正常。这点对于绝对不允许出现任何闪失的应用,例如炼油厂、核电厂、轨道运输等,特别有其必要性。
而这也是利用FPGA来开发工业物联网应用一个很大的优势。许多先进的FPGA都具备够大的容量,而且先天上就很适合用来做平行运算,可以同时用不同的算法来彼此校验。
图7 臣纬实业总经理吕志辉认为,设备温度监控是工业物联网里面非常关键的一环。贴附式感测方案将可解决棘手的布建与感测可靠度问题。
感测器深入前线 易安装/高可靠度最关键
就如同感测器在一般消费型物联网中扮演重要角色,在工业物联网里面,感测器也是不可或缺的元素,而且往往跟生命财产的安全息息相关。事实上,根据内政部消防署的统计,2015年台湾发生的火灾中,有超过4成与电气有关。
臣纬实业总经理吕志辉(图7)表示,机电设备无处不在,不管是一般住商大楼还是工业厂房,都一定要有空调、配电等机电系统。不过,机电系统往往也是最容易发生意外事故的地方,因为相关设备的温度往往不低,而且除了维修保养人员定期检视外,这些设备的日常运作状况如何,很少有人会做即时监控。这也是很多重大火警的起火点都在机电室的原因。
现今工厂与大楼供电的高低压配电系统、中央空调、冷热水系统常因施工不当、设备所处环境恶劣或疏于保养等原因酿成大祸。贴附式温度感测器容易安装,又不用破坏设备表面,几乎可以安装在任何设备或管线上,具备很高的布署弹性,是监控设备温度的理想解决方案(图8)。
图8 贴附式温度感测器具备很大的安装弹性,几乎可以应用在任何机电系统跟设备上。
吕志辉进一步说明,在贴附型温度感测设备问世前,要监控设备或管路的温度,最常见的做法分别是用红外线测温枪跟不锈钢温度探棒。但这两种做法各有其问题,红外线测温枪最大的问题在于准确度不够,测温枪跟待测设备的距离、背景环境的温湿度都会影响量测结果,且无法长时间监测;不锈钢温度探棒的应用则有很多限制,例如只能用在液体管线上,而且还要在管线上钻孔才能安装。由于是破坏性探测方法,因此可能会造成其他问题。贴附式温度感测器则没有上述问题,而且感测精准度极高,其误差范围在摄氏0.1度以内。
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