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工业物联网应用案例研究——米其林运输车辆胎压监测系统

 图灵狗 2018-12-20



几年,随着全球智能制造的兴起,工业物联网(IIoT)作为智能制造的路径之一,在各个领域发展的如火如荼,各种服务商、集成商如雨后春笋不断涌现,各种会议、各类专家层出不穷,目不暇接,可谓是“乱花渐欲迷人眼”。 


但是,工业物联网在实际应用中的落地情况却并不多见,究竟工业物联网能带来什么好处?又需要哪些核心产品和技术呢?为此,我们今天来分析一个工业物联网应用的实际案例——米其林基于物联网的运输车辆胎压监测系统,看看它是如何实现IIoT的? 


需求的提出


这是一个在日本的应用案例。在日本,随着人口老龄化的加剧,物流行业面临着严重的司机短缺,提升运输效率变得越来越重要。


为此,日本米其林轮胎公司和软银集团合作,针对车队的管理和建设,开发了米其林轮胎压力监测系统(TPMS)。


该系统利用轮胎的监测数据,提前预测车辆潜在的故障问题,帮助驾驶员避免事故以及不安全的驾驶情况。通过自动的轮胎监测,驾驶员能够更加专注于驾驶操作,车队运营管理者也可以更好地处理车辆的维护问题,从而提高道路行驶的安全性和运营效率。 


要实现的目标



减少事故:防止因轮胎充气不当而引起的危险驾驶情况。 



最大限度减少车辆的故障时间:避免因轮胎漏气导致的时间消耗。 


解决方案


·  米其林轮胎监测系统:该系统持续监测车辆轮胎的胎压和温度,如果出现问题,将向车队运营管理人员、米其林轮胎供应商和米其林救援网络发出警报。

 

·  云服务:胎压监测系统(TPMS)会检查轮胎是否充气不足,因为充气不足会导致轮胎过热,从而增加轮胎损坏和爆胎的可能性。轮胎传感器将压力和温度数据发送至凌华科技的网关,然后网关通过软银的移动网络将数据发送至软银的云服务。


当轮胎的胎压或温度超过其预先设定的标准限值时,云服务会将车辆编号、位置和轮胎数据等报警信息,发送给借助手机、平板电脑或者个人电脑监测轮胎的车队运营管理者、呼叫中心、道路救援队等。


如图1所示,车队运营管理者收到警报之后,将向米其林的轮胎供应商或米其林的救援网络发送道路救援请求。紧急的道路援助会被迅速地派到车辆所在的位置,并解决相应的轮胎问题。 


图1. 米其林轮胎监测系统通讯流程图 


·  工业物联网网关:网关安装在车辆上,收集安装在轮胎中的传感器数据,并且通过软银的移动网络,将数据发送至米其林轮胎检测系统。


在该方案中,选用了凌华科技的工业物联网网关MXE-110i,该网关采用坚固的无风扇架构,能够适应商用车辆运行的严苛环境,如更高的振动与冲击、灰尘、电磁干扰(EMI)和极端温度范围(-20℃至 +70℃)。该网关还具有低功耗和小巧紧凑的特性,非常适合整合在功耗和空间受限的卡车和其他车辆中。


对于这种物联网相关的轮胎应用,网关扮演着数据收集和远程监控的角色,通过RS-232接口连接米其林的TPMS传感器,并通过软银的3G/4G蜂窝网络进行通信。MXE-110i非常适合各种工业物联网(IIoT)应用,如智慧城市,设施管理和工业自动化,并支持丰富的I/O接口:2x 10/100M GbE,2x COM,2x USB 2.0主机端口,2个迷你PCIe插槽,以及用于无线连接的micro-SIM插槽(支持Wi-Fi,蓝牙,LoRa和3G/4G/LTE通信)。


图2. 凌华科技MXE-110i可连接众多传感器,以收集安全行驶和改善运营所需的数据 


商业价值



提升驾驶安全:该解决方案通过主动的轮胎维护,有助于减少事故的发生。



更高的生产效率:轮胎问题能够提前进行预测,避免长时间的、昂贵的、计划外的车辆故障时间,从而提升了车辆和驾驶员的生产效率。 


案例的受益及拓展 


目前,米其林和软银已开始在日本提供“米其林轮胎压力监测系统(TPMS)云服务”。


凭借这款基于凌华科技工业物联网网关MXE-110i的远程轮胎控制系统,米其林旨在最大限度地减少车辆的故障时间并提高物流行业的效率。轮胎信息还可用于防止低油耗以及牵引系统和胎面的过度磨损,而这些都是由于轮胎充气不足而引起的。


该系统的灵活性和多功能性使其能够处理各种的移动类资产和车辆,包括露营车、轻型卡车、重型车辆、拖车和公共汽车。软银预计还会推出类似的物联网解决方案,用于共享车辆和自动驾驶汽车。


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