産業用 IoT

予知保全

産業用 IoT 予知保全のためのプラグ・アンド・プレイ型ワイヤレス・ソリューションを構築します。

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概要

予定外の機械のダウンタイムは、1時間ごとに製造メーカに最大260,000ドルの生産損失をもたらします。短時間の停電でも、納品が遅れ、顧客満足度が低下し、最終的には収益にマイナスの影響を与える可能性があります。企業は、競争力を維持するための非効率的なメンテナンスルーチンを回避するためのソリューションを常に模索しており、従来の定期メンテナンスをIoT予知保全に置き換える需要が高まっています。

予知保全とは？

予知保全には、さまざまなコネクテッド・センサーを使用して生産設備の状態を監視することがあります。言い換えれば、これによりメーカーが、機器が故障するかもしれない時と、故障が発生する前の最適なメンテナンス時期を予測するのに役立ちます。

予知保全のメリット

メーカーは、機器の修理を事前対応することで、数百万ドルを節約し、運用効率を向上させることができます。予知保全により、企業は生産量を増加し、従業員の安全を維持しながら、機器の健全性を予測して寿命を延ばすことができます。

予知保全の仕組み

状態監視センサーは、360 度の視野で重要な機器のインサイトをキャプチャして収集します。温度、振動、音、トルク、電流、電圧、磁場情報などのすべてのデータポイントは、コンピューティングのためにネットワーク・エッジまたはクラウドに送信されます。このモニタリング・システムは、データ閾値を生成し、異常が特定されたときにアラートを送信します。

これは、機器内のワイヤレス接続を統合するか、既存の機器をセンシングのインフラストラクチャに改造することによって行うことができます。

IIoT 予知保全に対する Silicon Labs のアプローチ

Silicon Labs は、業界最高の RF 性能と消費電力を特徴とするワイヤレス SoC とモジュールのポートフォリオで、IoT デバイス・メーカーが産業顧客向けに信頼性の高いワイヤレス予知保全ソリューションを設計することを可能にします。機械学習（ML）を導入することで、Silicon Labs はメモリに制約のあるリモート・エッジ・デバイス上での複雑なモーション検出、音声認識、画像分類を可能にします。

産業用予知保全デバイスの設計

高干渉の産業現場で確実に機能するワイヤレス・デバイスを開発するための設計上の主な考慮事項について、以下に示します。

RF 送信電力を増加させる

産業環境には、電気ノイズ、金属製の構造、回転機器などを含む、RF 伝播に対する多くの障害が存在します。非常に初期の設計段階では、送信電力が重要な検討事項になります。当社の BG27 は、最大 +20 dBm の送信電力 (TX) と 3.6 mA の非常に高いレシーバ感度を特徴としており、信頼性の高い IIoT ワイヤレス・デバイスを開発できます。

誤検出アラートの回避

ネットワーク遅延は、誤検知アラートへとつながり、不要なメンテナンス要求を引き起こす可能性があります。誤検出は、モニタリング・システムの信頼性を損ない、非効率なメンテナンス・リソース配分により収益損失にもつながります。Silicon Labs は、高い送信電力ハードウェアと堅牢なソフトウェア・スタックを介した信頼性の高いネットワーク接続で、コネクテッド・センサーから中央データ・ストアに安全にデータを送信します。

IIoT デバイスのバッテリー寿命を最大化

ほとんどの予知保全ワイヤレス・ソリューションは、バッテリー駆動型で、手の届きにくい場所に配備されています。これは開発者にとって新たな課題をもたらします。スマート・ソリューションは、Bluetooth 等のバッテリーに優しいワイヤレス規格を使用することで、拡張された範囲を最小限の電力で動作させることができます。これは、Silicon Labs の超低消費電力ワイヤレス・チップセットと組み合わせることで、バッテリー寿命を最大化するソリューションを生み出します。

予知保全で機械学習（ML）を有効にする方法

ML オン・ザ・チップを導入することで、IIoT ソリューションは産業環境から学習することができるようになります。収集されたデータポイントに基づいて、ML が運用パターンに基づいて異常を検出し、適切なメンテナンスのタイミングを予測します。ML はさまざまなレベルで実装可能ですが、ローカルでデータを計算することで、意思決定をより速くおこなうことができ、エネルギーも節約します。

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EFR32FG23 サブ GHz ワイヤレス SoC

長距離、サブ GHz ワイヤレス SoC は、業界をリードするセキュリティと低消費電力を提供し、信頼性の高い予知保全ソリューションを実現します。

詳細情報

EFR32FG23 Flex Gecko SoC は、スマートホーム、セキュリティ、照明、ビルディング・オートメーション、およびメータリングのためのサブ GHz IoT ワイヤレス接続に最適なソリューションです。高性能サブ GHz 無線は長距離対応で、各種テクノロジーからの 2.4 GHz 干渉の影響を受けません。シングル・ダイのマルチコア・ソリューションは、業界をリードするセキュリティ、ウェイクアップ時間の短縮による低消費電力、および IoT デバイスの次世代セキュア接続を可能にする統合パワー・アンプを提供します。

主要仕様

理想的なアプリケーション

メータリング、街灯、家庭用および産業用オートメーションに最適

最高レベルの IoT セキュリティ

Secure Vault™

EFR32FG28 サブ GHz ワイヤレス + 2.4 GHz BLE SoC

スマートホーム、セキュリティ、照明、ビルディングオートメーション、メータリングの IoT アプリケーションに最適な、デュアルバンド Sub-GHz + 2.4 GHz Bluetooth LE SoC ソリューションです。

詳細情報

EFR32FG28 SoC は、スマートホーム、セキュリティ、照明、ビルオートメーション、メータリングの IoT アプリケーションに最適なデュアルバンド Sub-GHz + 2.4 GHz Bluetooth LE SoC ソリューションです。このデュアルバンド・ソリューションは、長距離性能を提供する高性能サブ GHz 無線と Bluetooth 無線を組み合わせて設計上の柔軟性を高めます。メモリのフットプリントが大きく、IO 数も増加しているため、設計統合が可能で、Secure Vault Nuncは、製品のニーズに合ったセキュリティレベルを柔軟に選択できます。

主要仕様

最大 1024 kB のフラッシュと 256 kB の RAM

サブ GHz および Bluetooth LE サポート

EFR32MG24 シリーズ 2 マルチプロトコル・ワイヤレス SoC

PSA レベル 3 セキュリティ保護を備えた超低消費電力、マルチプロトコル 2.4 GHz SoC は、バッテリー駆動デバイスに AI/ML と高性能なワイヤレスを提供します。

詳細情報

EFR32MG24 ワイヤレス SoC は、スマートホーム、照明、ビルディング・オートメーション製品向けの Matter、OpenThread、Zigbee プロトコルを使用したメッシュ IoT ワイヤレス接続に最適です。高性能 2.4 GHz RF、低消費電流、AI/ML ハードウェア・アクセラレーター、 Secure Vault™ などの主要機能により、IoT デバイスメーカーは、リモートおよびローカルのサイバー攻撃から保護されたスマートで堅牢かつエネルギー効率の高い製品を作成できます。最大 78 MHz で動作する ARM Cortex®- M33、最大 1.5 MB のフラッシュおよび 256 kB の RAM により、将来の成長の余地を残しながら、要求の厳しいアプリケーション向けのリソースを提供します。対象アプリケーションには、ゲートウェイとハブ、センサー、スイッチ、ドア・ロック、LED 証明、照明器具、位置情報サービス、予知保全、ガラス破損検出、ウェイクワード検出などが含まれます。

主要仕様

理想的なアプリケーション

スマートホーム、照明およびビルの自動化

最高レベルの IoT セキュリティ

Secure Vault™

RS9116 Wi-Fi NCP SoC

シングルバンド Wi-Fi SoC は、2.4 b/g/n（802.11 GHz）、デュアルモード Bluetooth 5 などの包括的なマルチプロトコル・ワイヤレス接続ソリューションを提供します。

詳細情報

Silicon Labs の RS9116 シングルバンド QMS ワイヤレス SoC は、802.11 b/g/n（2.4 GHz）、デュアルモード Bluetooth 5 などの包括的なマルチプロトコル・ワイヤレス接続ソリューションを提供します。このワイヤレス SoC は電力が最適化されたパフォーマンスに、高スループットと拡張範囲を提供します。この SoC は FCC、IC、ETSI/CE 認証対応です。

主要仕様

802.11 b/g/n Wi-Fi

デュアルモード Bluetooth 5

SiWx917M Wi-Fi 6 に Bluetooth LE 5.4 ワイヤレス SoC が加わった

セキュアなクラウド接続、制御、予知保全での OTA アップデートを実現する、超低消費電力の Wi-Fi 6、BLE 5.1、Matter SoC。

詳細情報

当社のSiWx917M SoC は、最も低消費電力の Wi-Fi 6 SoC で、Wi-Fi®、Bluetooth、Matter、IP ネットワーキングを使用して安全なクラウド接続を実現する、超低消費電力 IoT ワイヤレスデバイスに最適です。これは、長寿命の電池駆動デバイスの開発に最適です。SiWx917M SoC includes an ultra-low power Wi-Fi 6 and Bluetooth Low Energy LE 5.4 wireless CPU subsystem, and an integrated micro-controller (MCU) application subsystem, security, peripherals and power management subsystem all in a single 7 x 7 mm QFN package. このワイヤレス・サブシステムは、最大で 160 MHz のマルチスレッド・プロセッサ、ベースバンド・デジタル信号処理、アナログ・フロントエンド、2.4 GHz RF トランシーバ、統合パワーアンプで構成されています。このアプリケーション・サブシステムは、最大 180 MHz で稼働する ARM® Cortex®-M4、組み込み SRAM、FLASH、センサーハブで構成されています。この ARM® Cortex®-M4F は、周辺機器およびアプリケーション関連の処理専用であり、このマルチスレッド・プロセッサは独立したスレッド上でワイヤレスおよびネットワーキング・スタックを実行し、高性能で幅広い組み込みワイヤレス IoT アプリケーションに対応する完全な統合型ソリューションを提供します。

対象となるアプリケーションにはスマートホーム、コンシューマ・ヘルスおよびフィットネス、医療、産業、リテール、スマートビルとスマートシティ、アセットトラッキングなどがあります。