Por Claire Swedberg
14 de diciembre de 2011 — las
tecnologías de KCF, una compañía del efecto creada en 2000 por la
universidad de estado de Pennsylvania, están comercializando energía-
cosechando los sensores inalámbricos, después de una década de investigación y desarrollo. El sistema completo, conocido como diagnósticos elegantes, consiste en etiquetas activas del
RFID con los sensores incorporados de la vibración y del calor, receptores del RFID y software para manejar datos de lecturas del sensor. Se diseña para los usos industriales y militares rugosos, para ayudar a usuarios a supervisar la condición de máquinas en áreas donde está incómodo o imposible tomar manualmente lecturas regulares del sensor.
Actualmente una planta de papel, tres compañías de la producción de electricidad y una universidad están probando una versión beta de la tecnología. La universidad ha atado los sensores a las unidades grandes de la HVAC, mientras que las otras compañías están supervisando la salud de la fabricación o del equipo para uso general.
El Departamento de Defensa (DOD) está utilizando varios equipos que incluyan los sensores, los receptores y el software de KCF para seguir la condición de las cuchillas del helicóptero. Además, la compañía dice, el DOD está probando la tecnología en los submarinos nucleares de la marina americana Para un proyecto de (SBIR) de la
investigación de la innovación de la pequeña empresa, con las etiquetas colocadas en ciertas piezas de los submarinos. Con todos los despliegues, los usuarios están supervisando la condición de su maquinaria basada en los niveles de vibración y de calor y cualquier fluctuación de esos niveles, con los datos transmitidos a sus sistemas finales vía el RFID activo.
Las tecnologías de KCF ofrecen una variedad de soluciones de la tecnología relacionadas con los datos del
sensor. Uno de esos productos es el sistema de diagnósticos elegante, que fue desarrollado con la ayuda financiera del
Ministerio de los E.E.U.U. de Energía, en apoyo del esfuerzo de la agencia para mejorar la supervisión de la máquina-salud y para aumentar así rendimiento energético, y con el DOD. Fundaron, dice a la compañía VP de David Shannon, del desarrollo de negocios de KCF y de la comercialización, en parte para permitir “Internet de las cosas para los problemas muy duros.” La compañía se ha estado centrando en un sistema que permitiría que las compañías tales como fabricantes o las empresas de servicio público siguieran la condición de su equipo-localizado en áreas remotas o en alguna parte en qué acceso humano puede ser limitado-en tiempo real sin requerir a un individuo caminar a través de su instalación y tomar lecturas del sensor manualmente.
La salud y la eficacia de un pedazo de equipo-tal como compresor, refrigerador, generador o fan-se pueden calibrar por su temperatura y la vibración, dice a Shannon. Cuando un pedazo de equipo comienza a fallar, su nivel y temperatura de la vibración pueden subir muy gradual-algo que es duro de detectar a menos que las lecturas del sensor se adquieran una base regular. Mientras que las compañías que fabrican la tecnología de los sensores de la oferta del equipo a veces, los sensores deben ser atadas con alambre típicamente, y que pueden ser muy costosas. KCF buscaba una solución más fácil, menos costosa para las compañías que pueden no tener el tamaño del presupuesto para comprar la solución atada con alambre y para instalarla.
Los desarrolladores de KCF probaron el hardware disponible existente del
RFID y encontraron que ningunos proporcionaron la función necesaria en ambientes rugosos, o eran capaces de transmitir datos del
sensor con poder mínimo. Por lo tanto, el equipo de KCF subió con active las etiquetas del sensor de 2,4 gigahertz RFID sus los propio, con un
protocolo propietario del aire-interfaz. “El desafío tiraba de información-temperatura relativamente alta del ancho de banda y sensor de la vibración dato-en mismo una manera de la energía baja sobre una red de radio,” Shannon dice.
Las etiquetas resultantes del sensor se pueden actuar por por una pila AA (que dure cerca de ocho años, si las etiquetas transmiten datos cada minuto), o por una opción de tres formas de máquinas segadores de la energía que utilicen energía termal, solar o de vibración. Una etiqueta de KCF mide cerca de 1 pulgada por 1 pulgada por 2,45 pulgadas, tiene sensores incorporados de la vibración y de temperatura y se puede poner directamente a una máquina con los tornillos, un montaje magnético o el epóxido. El montaje magnético es preferible, dice a Shannon, si la etiqueta va a ser movida a partir de una máquina a otra en un cierto plazo. La máquina segador de la energía tapa en el dispositivo y sería atada por separado. La máquina segador de la vibración extrae energía de la vibración de las máquinas. La máquina segador de la temperatura extrae poder de la máquina del calor- necesitaría ser 10 a 15 grados de calentador que el aire ambiente. La máquina segador solar puede ser la opción más apropiada en el caso de una máquina que esté al aire libre y reciba luz del sol directa.
La etiqueta se puede preestablecer para enviar datos en los intervalos específicos a partir una vez del minuto a una vez al día. Transmite su propio número de ID exclusivo y datos del sensor a un receptor-otro dispositivo relativamente pequeño que mide 1,8 pulgadas por una pulgada por 2,5 pulgadas.
La gama leída es típicamente 70 a 100 metros, dependiendo del ambiente y de cualquier obstrucción. Típicamente cerca de 24 etiquetas de los sensores pueden transmitir a un solo receptor. El receptor está conectado con un cable del
USB con un ordenador portátil o una PC o “una caja del servidor de la colección” en reside el software de los diagnósticos elegante de qué KCF. El software, que se basa en el SQL de Microsoft, recopila datos y los pone a disposición el usuario final bajo la forma de lista de lecturas del sensor para cada máquina. Puede también mostrar alarmas a los usuarios registrados sobre el sistema, si hay un cambio en lecturas en un cierto plazo.
A finales de enero KCF espera comenzar a vender el sistema comercialmente como equipo diseñado para permitir a usuarios conseguir un sistema a escala reducida puesto muy rápidamente. El equipo costará menos de $5.000, Shannon dice, para tres sensores to10 (dependiendo de las necesidades del usuario final), un receptor y un software. Después de usar el equipo, los usuarios finales podrían entonces determinar si quieren un despliegue completo.
Una versión beta del equipo está siendo probada por la universidad y las compañías, así como por el DOD en los submarinos (el DOD también está utilizando una versión anterior de la tecnología diseñada específicamente para supervisar la vibración en las cuchillas del helicóptero). Los clientes están probando los equipos con los sensores en un número limitado de máquinas. Entonces están comparando los resultados contra el tiempo requerido para obtener el sensor que leen manualmente, así como la exactitud y la cantidad de datos en el uso elegante de los diagnósticos contra el método manual.
