能源公司為機(jī)械設(shè)備測(cè)試無源RFID傳感器

一家全球能源公司正在測(cè)試一個(gè)新發(fā)布的無源傳感器標(biāo)簽，該標(biāo)簽可測(cè)量溫度水平(在一款產(chǎn)品版本中是檢測(cè)機(jī)械壓力)，然后通過UHF RFID將數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁浇拈喿x器。AS321X芯片是由法國(guó)技術(shù)公司Asygn開發(fā)的。芯片最早的版本在2019年春季進(jìn)行了測(cè)試，最新的版本現(xiàn)已進(jìn)入商業(yè)推廣階段。

這家要求匿名的能源公司正在法國(guó)的不干膠RFID標(biāo)簽中測(cè)試新芯片。如果測(cè)試結(jié)果符合預(yù)期，該公司可以選擇在美國(guó)和亞洲部署用于其發(fā)電設(shè)備的無源無線狀態(tài)監(jiān)測(cè)的標(biāo)簽。

這家能源公司過去曾研究過RFID，但此前從未發(fā)現(xiàn)一種無需電池即可捕獲傳感器數(shù)據(jù)的產(chǎn)品，這種產(chǎn)品還可以在高度金屬化的環(huán)境中傳輸信號(hào)，距離超過幾米。Asygn的RFID項(xiàng)目經(jīng)理Lionel Geynet表示，Asygn的芯片通?？梢栽诩s5米的距離接受問訊，該產(chǎn)品是為工業(yè)、汽車、航空和物流市場(chǎng)開發(fā)的低成本無線傳感器解決方案。

據(jù)能源公司稱，Asygn已經(jīng)為他們提供了將近十年的傳感器技術(shù)，但AS321X是第一款完全無源的基于RFID的無線設(shè)備。溫度傳感器直接集成在硅上。該芯片還可以提供其他傳感器數(shù)據(jù)，如基于磁性的位置感知和壓力情況。Asygn首席技術(shù)官Nicolas Delorme說道：“超高頻傳感器芯片目前正在投產(chǎn)，我們已與客戶達(dá)成首批應(yīng)用協(xié)議。我們的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估工具包和樣品現(xiàn)在已經(jīng)準(zhǔn)備好了，很快就可以生產(chǎn)芯片了。”

能源公司要跟蹤其狀況的設(shè)備是具有旋轉(zhuǎn)部件的大型高金屬機(jī)器，其高度約15米。該公司跟蹤世界各地站點(diǎn)的機(jī)器內(nèi)部和周圍的狀況，但在無線數(shù)據(jù)收集方面存在一些限制。這家能源公司不能在設(shè)備上安裝電池，但可以使用自有的有線測(cè)量?jī)x器，不過它們需要無線連接來自動(dòng)收集數(shù)據(jù)。此外，從設(shè)備向閱讀器傳輸信息(通常是從機(jī)器的高處)對(duì)RFID技術(shù)構(gòu)成了挑戰(zhàn)。

作為一個(gè)潛在的解決方案，公司目前正在測(cè)試Asygn產(chǎn)品。作為測(cè)試的一部分，終端用戶將使用自己現(xiàn)有的測(cè)量?jī)x器，連接到Asygn的AS32-11芯片，芯片上有一個(gè)內(nèi)置鏈接，通過測(cè)量?jī)x器和標(biāo)簽之間的四根導(dǎo)線連接到測(cè)量?jī)x器。Asygn芯片將從自身的溫度讀數(shù)和有線應(yīng)變傳感器中傳輸數(shù)據(jù)。Asygn最近開發(fā)了一種名為AS32-30的應(yīng)變傳感器芯片。該公司表示，這種新產(chǎn)品可以作為替代產(chǎn)品，完全消除對(duì)有線測(cè)量?jī)x器的要求。Delorme解釋說，作為試點(diǎn)的一部分，公司計(jì)劃在有線測(cè)量?jī)x器上測(cè)試AS32-30。

如果在許多站點(diǎn)上采用這種方法來跟蹤數(shù)十臺(tái)或數(shù)百臺(tái)機(jī)器的狀態(tài)，這種標(biāo)簽的成本可能會(huì)非常低，因此可以在每臺(tái)機(jī)器上應(yīng)用許多標(biāo)簽，然后在這些標(biāo)簽的范圍內(nèi)安裝固定式閱讀器。Delorme說，進(jìn)行全面部署，需要具有四個(gè)或五個(gè)天線的閱讀器才能在典型的機(jī)房中覆蓋較大的區(qū)域。Geynet表示:“這提供了每臺(tái)設(shè)備周圍環(huán)境的全局視圖。”

全球推廣的目標(biāo)是為所有新購(gòu)買的機(jī)器上貼上標(biāo)簽，并改造所有的現(xiàn)有機(jī)器。標(biāo)簽只會(huì)貼在用戶希望檢測(cè)的材料上。只要結(jié)合處緊貼材料(例如側(cè)面)，芯片就會(huì)開始檢測(cè)數(shù)據(jù)，包括壓力數(shù)據(jù)。Asygn芯片也正在工業(yè)部門的其他公司進(jìn)行試驗(yàn)。例如，一家企業(yè)正在測(cè)試這些芯片，以捕捉裝配廠傳送帶施加的壓力;一家物流公司正在用內(nèi)置的光電二極管測(cè)量光線，以確定包裹是在運(yùn)輸期間還是在存儲(chǔ)期間被打開的。

這款芯片有一個(gè)磁性傳感器，可以測(cè)量?jī)蓚€(gè)金屬部件之間的距離。由于被跟蹤的設(shè)備通常是由金屬構(gòu)成的，所以標(biāo)簽可以根據(jù)磁場(chǎng)中的電流探測(cè)到附近的任何物體。Geynet解釋說:“這種測(cè)量方法可以推斷出一個(gè)零件相對(duì)于另一個(gè)零件的位置。”該產(chǎn)品可用于測(cè)量旋轉(zhuǎn)機(jī)械的角度位置或監(jiān)測(cè)橋梁位置的變化(這可以顯示潛在的問題)。

另一家公司正在測(cè)試該芯片，以監(jiān)測(cè)輪胎壓力。每個(gè)輪胎的側(cè)壁都可以貼上標(biāo)簽，當(dāng)壓力水平超出可接受范圍時(shí)，標(biāo)簽就會(huì)發(fā)出警報(bào)。根據(jù)這家公司的解釋，這可能會(huì)減少在使用過程中損壞輪胎的威脅。該系統(tǒng)還被用來檢測(cè)汽車剎車的溫度，以確定其磨損程度。Delorme說:“我們的芯片能夠在高達(dá)120℃的溫度下工作，因此我們?cè)诠I(yè)領(lǐng)域有很多溫度監(jiān)測(cè)應(yīng)用。”

Geynet 表示，Asygn 產(chǎn)品與廠商無關(guān)，可以與任何UHF RFID 閱讀器配合使用。“這是我們芯片的主要優(yōu)勢(shì)之一。”傳感器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在芯片的存儲(chǔ)器中，并且可以通過標(biāo)準(zhǔn)讀取命令來捕獲。然后，用戶使用自己的軟件來管理收集的傳感器數(shù)據(jù)。目前這家能源公司正在使用自己的軟件來管理該信息。