当谈论工业物联网(IIoT)或工业4.0时，制造商从工厂自动化的视角来解读其价值并不少见。对于许多人来说，智能工厂是下一代自动化设施，拥有先进的机器人设备和增强的实时生产控制。高带宽自动化网络将在下一次工业革命中占有一席之地，然而它们并不是唯一的价值创造者。工业物联网最具颠覆性的地方在于，它能够利用工厂车间前所未有的洞察力来优化流程并提高生产力。而且，这些见解的很大一部分来自工厂环境中无线传感器。
直到最近，由于传统无线解决方案的成本和复杂性，监测整个工业园区的环境状况一直令人望而却步。环境数据的规模很小，但覆盖整个设施所需的传感器数量却很大。蜂窝和短距离解决方案对于这种类型的低带宽通信来说太耗电且成本太高，因此无法根据所需的端点数量进行扩展。
如今，低功耗广域网(LPWAN)的出现为环境监测引入了可靠且经济高效的连接。该技术最大限度地降低了收发器的复杂性和功耗，以降低设备成本，同时延长电池寿命。远程和星形拓扑结构进一步简化了在大规模、地理位置分散设施中的部署。
环境数据为日常运营提供了全新的可见性水平。通过将上下文信息与机器输出和参数相关联，制造商可以获得其生产的整体视图，识别瓶颈并了解导致效率低下的原因。以下是 LPWAN 和环境监测如何帮助提高车间生产力和安全性的 5 个示例。
1. 质量管理
环境条件对许多工业流程有重大影响。例如，最佳的空气湿度对于均匀的着色和喷漆任务以及稳定的干燥周期和化学反应至关重要。同样，在汽车制造等行业，保持良好的室温可确保精确的流体注入和3D打印组件的最佳质量。有了环境传感器网络，制造商可以监测影响生产的重要环境变量，并及时响应不良变化。
2. 工人安全
工业工人经常面临无数的危险。据国际劳工组织称，与工作有关的疾病估计每年会给全球造成 3 万亿美元的经济损失。监测工作场所的环境，如空气质量、可燃气体、热量、噪音和辐射，可以帮助更好地保护工业工人。再结合来自工人可穿戴设备的数据，对环境数据的分析可以识别长期暴露于不利条件、超负荷事件和潜在的工作场所危险。这使管理者能够采取相应的应对措施，以确保工人的健康、安全和生产力。
3. 设备维护
各种工业和电子设备都会因不利的环境条件而受到损坏。通常，室内湿度过大会导致机器冷凝和腐蚀，而过于干燥的空气会导致摩擦和静电。同样，持续监测室温对于避免设备过热至关重要，因为过热会缩短设备的使用寿命，并带来火灾威胁。利用物联网传感器，企业可以全天候了解这些关键环境因素，以有效调节加热和冷却设备。
4. 监管合规
在采矿、采石、石油和天然气等具有危险开采流程的行业中，严格的环境监测是日常运营不可或缺的一部分，以尽量减少对生态的负面影响。在这种情况下，无线传感器有助于自动执行监测任务，并提供全天候可见性以确保合规性。具体来说，它们可以报告地下水质量，以便及早识别酸排放和防止大面积污染。再举一个例子，它们可以在爆破期间和之后测量地面振动、空气质量和压力，以评估其对附近居民的影响并改进未来的设计。
5. 能源管理
能源成本是工业和商业设施的最高运营费用之一。尽管开销很高，但统计数据显示，高达30%的能源使用被浪费了。随着公司不断寻求降低能源成本，物联网传感器提供了一种经济实惠的方法来改善暖通空调系统，以提高效率。设施经理可以利用物联网传感器的微分区室内气候数据，根据需要调整供暖和制冷，而无需集中统一的暖通空调设置。这样的系统有助于避免暖通空调过度使用，同时优化居住舒适性。
工业物联网的力量远远超出了工厂自动化所描述的范围。由于环境条件对运营效率、安全性和可持续性具有重大影响，因此，工业物联网将开启这种洞察力，并为改善您的业务创造无数机会。
