I sensori MEMS per la digitalizzazione dell’industria

Le applicazioni IoT e IIoT hanno l'obiettivo di ricavare informazioni utili dai flussi di dati acquisiti dai sensori. Entrambi si basano su un approccio a più livelli in cui i dispositivi periferici comunicano con un'applicazione di alto livello direttamente o attraverso alcune risorse intermedie. I sensori MEMS hanno il potenziale di fornire vantaggi significativi in termini di costi e performance.

Introduzione

Come con le applicazioni IoT, IIoT utilizza più flussi di dati per fornire informazioni utili. Con l'IIoT, tuttavia, gli sviluppatori delle reti di sensori possono trovarsi a dover affrontare una combinazione di condizioni operative difficili, tra cui limitazioni sul posizionamento e manutenzione dei sensori e sistemi host.

A differenza della maggior parte delle applicazioni IoT, i dispositivi alimentati a batteria sono spesso impraticabili nell'ambiente industriale. Anche manipolare fisicamente questi piccoli dispositivi in ​​un ambiente polveroso e rumoroso può essere problematico. Come con qualsiasi dispositivo elettronico destinato ad uno specifico ambiente, gli sviluppatori devono creare robusti progetti meccanici ed elettrici in grado di far fronte a polvere, liquidi, stress fisici, interferenze elettriche e altro ancora. Per affrontare queste condizioni, i progettisti dell'automazione industriale hanno sviluppato soluzioni che utilizzano moduli sensore cablati su PLC tramite robusti protocolli di interconnessione e comunicazione in grado di resistere ad ambienti difficili.

I sistemi multi-sensore costituiscono una base fondamentale per il successo delle applicazioni Industry 4.0. Registrano, elaborano e trasmettono un determinato numero di parametri di misura, come pressione, accelerazione e temperatura; il tutto in uno spazio estremamente compatto. Inoltre, i pezzi in lavorazione sono sempre più dotati di sensori intelligenti, in modo che ogni prodotto possa riportare lo stato di produzione. Sulla base di queste informazioni, la produzione è in gran parte in grado di organizzarsi e controllarsi autonomamente.

Tecnologia

Lo sviluppo di sistemi multi-sensore per applicazioni Industry 4.0 è decisamente impegnativo. Il compito è quello di combinare due tecnologie in uno spazio estremamente compatto, ovvero i sensori microelettromeccanici (MEMS), che misurano i parametri meccanici, come la pressione e l'accelerazione, e i componenti del sensore microelettronico, che determinano la temperatura, l'intensità della luce e le concentrazioni chimiche. I sistemi devono elaborare grandi quantità di dati nel modo più efficiente dal punto di vista energetico. Inoltre, [...]

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