無線感測監(jiān)控不遺漏 精確掌握儲(chǔ)槽液位耗能

現(xiàn)今，一些設(shè)施的燃料耗盡仍然會(huì)帶來生活不便生活甚至危及生命。無線傳感器可以協(xié)助人們保障燃料箱中的燃料不被耗盡。

在遠(yuǎn)程監(jiān)控儲(chǔ)槽液位方面，蜂巢式物聯(lián)網(wǎng)和低功耗藍(lán)牙技術(shù)都發(fā)揮了重大作用，協(xié)助防止燃料、或在農(nóng)業(yè)及工業(yè)的生產(chǎn)或運(yùn)輸中所需的任何液體耗盡。

 
圖一 : 不論是蜂巢式物聯(lián)網(wǎng)和低功耗藍(lán)牙技術(shù)，在遠(yuǎn)程監(jiān)控儲(chǔ)槽液位方面都能夠發(fā)揮重大作用。

 
農(nóng)場場景
有些農(nóng)場的規(guī)模很大，十分驚人。歐洲最大的農(nóng)場是位于羅馬尼亞的一塊面積為570平方公里的耕地，這與新加坡的國土面積已經(jīng)不相上下。但是如果與世界上最大的農(nóng)場，也就是位在中國黑龍江省牡丹江市的超級農(nóng)場相較起來，簡直不值一提。牡丹江農(nóng)場占地面積達(dá)90,000平方公里，飼養(yǎng)了大約十萬頭乳牛。從農(nóng)場的一端開車到另一端再返回，需要花費(fèi)12個(gè)小時(shí)，因此以往酪農(nóng)每日往來農(nóng)場非常耗時(shí)，而用來工作的時(shí)間只剩下很少。

如今，憑借支持LTE-M網(wǎng)絡(luò)的蜂巢式連接技術(shù)，可以使位于農(nóng)村偏遠(yuǎn)區(qū)域的儲(chǔ)存槽以無線方式上傳其數(shù)據(jù)，讓用戶以智能手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)通過云端平臺來監(jiān)控燃料、水或肥料的儲(chǔ)量水位。

去年推出的CoreKinect TankTrack就是一款采用蜂巢式物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)農(nóng)場儲(chǔ)槽液位監(jiān)測器的方案。它包含一個(gè)電池供電的無線儀表讀取器，可以使用四個(gè)永磁體連接到任何氨、丙烷或柴油的儲(chǔ)槽上。

通過Nordic nRF9160支持的LTE-M網(wǎng)絡(luò)蜂巢式連接技術(shù)，可將儲(chǔ)槽液位水平和GPS位置信息發(fā)送給農(nóng)場工作人員，從而能遠(yuǎn)程對物料短缺時(shí)及時(shí)采取措施。

 
圖二 : 多模式NB-物聯(lián)網(wǎng)/LTE-M nRF9160系統(tǒng)封裝（SiP）位于專有的農(nóng)場儲(chǔ)罐級監(jiān)控器和資產(chǎn)跟蹤器的核心，能夠消除農(nóng)場燃料或肥料耗盡的普遍問題。(source: nordicsemi)

呼應(yīng)工業(yè)需求
一系列工業(yè)應(yīng)用已驗(yàn)證遠(yuǎn)程液位監(jiān)控解決方案在該領(lǐng)域具有重要的價(jià)值。廢水、化工和石化以及采礦行業(yè)都需要對流體進(jìn)行間歇性觀察，以確保儲(chǔ)槽不會(huì)耗盡或溢出，或者流體從儲(chǔ)槽中流出的情況符合預(yù)期。

即便工業(yè)設(shè)施傳統(tǒng)上依賴于有線傳感器網(wǎng)絡(luò)，隨著無線網(wǎng)絡(luò)被投入應(yīng)用來提供更便捷的部署、重新配置和更換等操作，這種趨勢正慢慢地發(fā)生轉(zhuǎn)變。

使用者可以部署這些無線解決方案來取代成本高昂且會(huì)影響生產(chǎn)的電纜鋪設(shè)工程，并且以無線傳感器來連接那些難以觸及的物料物品。這些傳感器可以使用獨(dú)立的電池持續(xù)運(yùn)行數(shù)年。

對于產(chǎn)生更高數(shù)據(jù)速率的遠(yuǎn)程儲(chǔ)槽或傳感器，蜂巢式物聯(lián)網(wǎng)不僅是具有低功耗的遠(yuǎn)程監(jiān)控解決方案，還具備很好的經(jīng)濟(jì)效益。

防盜油應(yīng)用
車隊(duì)管理公司Verizon Connect表示，燃料成本可能占到公司總體支出的30%。由于影響卡車燃料使用的因素太多了，比如速度、突然?車、加速、風(fēng)和發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)，因此很難判斷過度使用燃料是否因?yàn)榇中鸟{駛，還是因?yàn)椤副I油」（skimming，非法排放燃油給其他車輛或出售）。由于卡車運(yùn)輸行業(yè)每年有將近100億美元柴油被盜竊，因此解決這個(gè)問題已成為當(dāng)務(wù)之急。

來自俄羅斯的M2M和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備制造商Escort Group推出了無線燃油液位傳感器產(chǎn)品，這款解決方案利用Nordic Semiconductor的系統(tǒng)單芯片nRF52832 SoC提供支持的低功耗藍(lán)牙技術(shù)。傳感器設(shè)備在成功聯(lián)機(jī)之后，將以無線方式將數(shù)據(jù)發(fā)送到支持低功耗藍(lán)牙和GPS的追蹤設(shè)備，而后者可將信息傳輸?shù)皆贫恕＿@樣一來，車隊(duì)管理人員就可以通過云端查看詳細(xì)的信息內(nèi)容。

Escort TD-BLE燃油液位傳感器還提供「黑盒子」功能來減弱電磁入侵（electromagnetic tampering）的影響，這是為了盜由試圖干擾傳感器的訊號來達(dá)到受監(jiān)控的時(shí)間，這看起來似乎很聰明，但是人們?nèi)匀豢梢酝ㄟ^傳感器上的Nordic SoC恢復(fù)過去三十天的確切歷史紀(jì)錄，為車隊(duì)經(jīng)理提供必要的資料以調(diào)查任何可疑事件。

對于農(nóng)戶、車隊(duì)經(jīng)理和工業(yè)營運(yùn)而言，在人們無法監(jiān)測液位時(shí)，無線液位監(jiān)測解決方案可以持續(xù)地監(jiān)測儲(chǔ)槽液位，這樣可讓所有人都能夠做出及時(shí)有效的判斷，不必盲目猜測燃料將于何時(shí)耗盡，同時(shí)還能夠降低成本、提高效率及增強(qiáng)安全性。

(本文作者Alf Helge More任職于Nordic Semiconductor公司)