美国初创公司Everactive: 无电池物联网传感器——一款为工业物联网量身打造的传感器

我们最近写了一篇关于森林太阳能传感器的文章,文章指出该传感器能够探测森林火灾并及时向星链卫星(Starlink)发送警报。现美国太空探索技术公司SpaceX通过收购Swarm技术(由以太坊基金会开发,允许矿池存储、带宽和算力资源来支持基于以太坊网络的应用)已成功迈进了物联网领域,这意味着大量低价的物联网传感器即将问世。埃隆·马斯克也已解决物联网连接存在的问题,用户粘合度将随之增加。

2021101006481328
图中绿色设备是Everactive的无电池传感器 ——来源:麻省理工学院新闻

不受时间地点限制,随时都能进行卫星通话,这就表明公司具备监测偏远地区的能力,例如露天采矿或开采石油和天然气管道。如今,部署物联网传感器就能实现对关键功能监控,这听起来是一个不错的计划。可是一旦要更换电池,计划就差强人意。

告别电池时代

现电池行业正争先恐后地开发一种“充电1次,蓄电10年”的物联网电池,但即便如此,电池的寿命仍旧是个问题。如果像专家们预测的那样,我们最终在该领域拥有1万亿个物联网传感器,或者实现了电池10年寿命的目标,则需要每天更换2.74亿个电池。因此,不配置电池的传感器才是最经济可行的物联网传感器。这不仅是因为电池需要更换,也是因为在使用电池配置的传感器还可能引发的其他问题。如下所示:

  • 电池的有限寿命可能导致关键任务数据出现缺口
  • 由于需延长电池寿命,通常传感器中传输数据的配置频率较低
  • 电池的物理尺寸可能会限制传感器的功能
  • 电池会产生安全风险并造成环境危害

几年前,我们写了一篇关于无电池蓝牙跟踪标签的文章。我们今天要讨论几种类型的传感器,它的功能远不止识别物体位置。

关于Everactive

Everactive于2012年在硅谷创建,股息王3M、工业机器人领导者ABB和瑞典电信公司爱立信等公司为其投资达1.14多亿美元,用于研发小型能量传感器。这类传感器,通过采集环境中的能量,感知、处理和无线传输数据。其能量来源包括室内太阳能(即使是亮度低至100勒克斯的昏暗设施)、热梯度、无线电频率、振动等等。

像环境温度、远程温度、湿度、光线、振动、加速度、声音、压力,甚至于各种气体之类的环境属性,传感器皆可感知到。与其竞争对手相比,完成以上环境属性检测所需要的能量该传感器低了1000倍。

如果你想使用Everactive传感器,它们会提供“即服务”。公司将会负责一切,包括产品的硬件、配置、无线网络和数据管理,你只需监控仪表板的输出。(传感器的固定寿命为20年,无需任何日常保养。)Everactive 则专注于蒸汽疏水阀监控和机器健康监控这两方面。

疏水阀监测

那些早起沐浴的上班族,虽然他们时常使用淋浴器,却并不知道什么是蒸汽疏水阀。但在那些配备了蒸汽锅炉的建筑里,蒸汽疏水阀是很常见的,无论是大型公用电力厂,还是小型炼油厂,又或是面包房、干洗店等。大型炼油厂可能配备了五六千个蒸汽疏水阀和特殊用阀——冷凝液流经时打开,蒸汽通过时关闭。请看下图,在这里,你只需要表示赞同,认同它具有可行性即可:

2021101006503827
来源:化学工程世界

下班后洗澡的人则通常需要检查一下已有的多类型蒸汽疏水阀,一旦它们出了故障,则需要花费一大笔钱维修。据联邦能源管理计划的一份报告,由于蒸汽疏水阀泄漏,即使是在一个配置相对齐全的中央锅炉厂,也不免损失了约20%的蒸汽。一个蒸汽疏水阀只要故障了整体的 1/8 英寸便会每年给公司造成数千美元的损失。

2021101006512358
试想,一个价值100美元的零件一旦故障,每年就要花费2000美元 ——来源:Everactive

每个疏水阀的检查成本实际约为12美元,因此,一个拥有5000个疏水阀的工厂每年每月将花费72万美元用于检查。但是一提到采用“实时监控”,我们就很容易想到一些成功的案例,比如:

2021101006520265
来源:Everactive的案例研究

食品巨头好时集团(Hershey)在采用实时监控蒸汽疏水阀尝到了甜头。为了对蒸汽系统审核和抽查,工厂一组20位维护工皆参加了关于热成像和超声波方面的职业培训。工作时,他们需要亲历亲为。使用Everactive产品之前,他们历经了重重困难。但现在,他们每年节省数千美元,甚至考虑采用Everactive其他的无电池物联网传感器进行机器健康监测。

机器健康监测

振动分析师是指通过监听工业机器如何振动来观察和诊断潜在故障点的人。如果你想雇佣一位能力高的振动分析师,那就为其准备好大约6位数的工资。既然掏了那么多钱,你肯定不希望他们只做一些琐碎的工作,例如数据收集。

根据Everactive的一个研究案例,主角主要是一家名为Eastpoint Reliability的公司和一个名叫罗伯的振动分析师。罗伯平均每天花费五个小时在一个典型站点收集振动数据。有时,就数据采集的过程就需要几天。工作时,为了满足客户需求,还需要配备特殊的工作许可证、高空作业的个人防护设备(PPE)或其他预防措施。新冠病毒的爆发后,工厂不需要承包者现场办公,罗伯生活每况愈下。

罗伯听到播客谈论Everactive的机器健康监测(MHM)方案后,他的生活随之也发生了变化。在方案中,振动分析师可以通过自供电传感器对机器实施远程监测,增加覆盖范围,最大限度地提高服务可靠性和设备正常运行时间。罗伯跳出了思维定式,现在他有更多的时间陪伴他的女朋友。

“量体裁衣”

企业一贯要求自身的管理团队少花钱多办事,这一点在经济动荡时期愈发重要。如果你是一名工厂经理,你的KPI可能如下所示:

  • 降低10%的人事成本
  • 做些环保工作来缓解ESG(环境、社会和公司治理)类型的问题
  • 保持工厂95%的运作时间,以此减少停机时间
  • 工厂提升新的技术适应时代发展

Everactive会根据你的勾选对你进行分类。这就是“即服务”方案,如果经济衰退,它会更具吸引力。我们很喜爱这一类的业务。

随着时间的推移,Everactive将积累大量数据用于预测性维护或创建工厂的数字映射。(参见我们上一篇关于《预测性维护如何用于机器学习》的文章。)如果这个机会在美国看起来很有前途,那么开始把目光投向美国以外的国家,反而会有更多唾手可得的机会。

结论

Everactive没有随波逐流——尝试延长物联网传感器的电池寿命,而是运用了第一原理的思路,和电池说再见。他们为其他尝试制造物联网传感器的公司设置了新门槛。“即服务”商业模式——一种将所有困难考虑在内的商业模式,为任何一家想在分红季到来之前分一杯羹的公司提供了更易上手的采纳方案。

一家在业内可谓配置最多物联网传感器的公司,每秒处理着150万笔交易。它是我们目前投资的少数物联网股票之一。成为全球科技投资者社区网站的年度订阅用户,即可立即访问我们超过30只科技股的整个投资组合。

声明:本站原创文章文字版权归前途科技所有,转载务必注明作者和出处;本站转载文章仅仅代表原作者观点,不代表前途科技立场,图文版权归原作者所有。如有侵权,请联系我们删除。

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注