/WiPeR

WiPeR

Draadloze, krachtige en betrouwbare monitoring van industriële internet-of-things-systemen

smart_industry

In industriële omgevingen combineert Condition-Based Monitoring (CBM) het gebruik van sensoren met gegevensverwerking om zo installaties en industriële processen te monitoren, productkwaliteit te verbeteren en storingen te voorkomen. Met een draadloze aanpak verkort de installatietijd van de sensoren, liggen de installatiekosten lager en zijn metingen tot diep in machines mogelijk. Maar netwerk- en stroomkabels verwijderen brengt grote uitdagingen met zich mee op het vlak van berekening en energiebeheer voor wie wil voldoen aan de kwalitatieve sensordata en operationele betrouwbaarheid die de industrie verwacht. Het WiPeR-project zal een innovatieve oplossing voor CBM ontwikkelen die sensorkabels elimineert, zonder afbreuk te doen aan de datakwaliteit of -betrouwbaarheid.

IoT-sensoren die voor zichzelf zorgen

Veel bedrijven zijn op zoek naar draadloze sensoren die hoogwaardige data leveren voor minstens een onderhoudsperiode, variërend van 1 tot 15 jaar. Draadloze sensoren kunnen de installatietijd inkorten van dagen tot minuten. Bovendien vermijden ze de complexe en dure plaatsing van stroom- en netwerkkabels en kunnen ze diep in een machine worden geïnstalleerd.

Overschakeling naar draadloos vormt een obstakel in industriële omgevingen

Netwerk- en stroomkabels van sensoren verwijderen is gemakkelijker gezegd dan gedaan. In de eerste plaats is de beschikbare energie via energieopslag beperkt en verandert die voortdurend. Om kostbare onderhoudsbezoeken ter plaatse te vermijden, moet de reservebatterij ook tot 15 jaar autonoom meegaan.

Ten tweede zijn draadloze netwerken met een laag stroomverbruik niet in staat om alle data over te brengen die een sensor verzamelt. Tegelijk is de signaalverwerking zeer rekenintensief (en dus ook energie-intensief). Nochtans vragen state-of-the-art CBM-toepassingen om een gedetailleerde data-input. Door magnetische interferentie, pakketreflecties, trillingen en extreme temperaturen zijn de draadloze netwerkomstandigheden in een machine bovendien lastig. Toch moeten CBM-toepassingen op een betrouwbare manier kritische sensordata ontvangen om kwaliteitsinzichten te verkrijgen.

Draadloos, langere levensduur en stabiel

Het WiPeR-project ontwikkelt een draadloze IoT-sensoroplossing die deze obstakels aanpakt (zie de figuur van het eerste hardwareprototype). WiPeR zal sensoren uitrusten met een intelligent hardware/softwareplatform voor energiebeheer om continu en automatisch een levensduur tot 15 jaar te garanderen. Deze oplossing reduceert de noodzakelijke netwerkbandbreedte en stemt die af op de variërende datakwaliteitsnoden van de CBM-toepassing.

Om de betrouwbaarheid van de WiPeR-oplossing te garanderen, zal ze intensief getest worden onder verschillende operationele omstandigheden (bijv. trillingen en schokken, magnetische velden, warmte, vocht en stof). En dat zowel in het labo als in real-life industriële omgevingen van industriepartners. De industrie plukt de vruchten van de WiPeR-technologie, die CBM verbetert door hoogwaardige sensorgegevens in machines te verzamelen, terwijl de installatie- en onderhoudskosten van de sensoren dalen.

"Het WiPeR-project ontwikkelt een innovatieve oplossing voor condition-based monitoring. Die maakt komaf met netwerkkabels en sensorvermogen, zonder afbreuk te doen aan de kwaliteit en betrouwbaarheid van de data.”

WiPeR-prototype

WiPeR

Draadloze, krachtige en betrouwbare monitoring van industriële internet-of-things-systemen

 

WiPeR is een imec.icon onderzoeksproject gefinancierd door imec en Agentschap innoveren & ondernemen.

 

Het werd opgericht op 01.10.2020 en het project loopt tot 30.09.2022

Projectinformatie

Industrie

  • Televic Rail
  • Bekaert
  • VersaSense
  • Umicore Hoboken

Onderzoek

  • imec - DistriNet - KU Leuven
  • imec - EA

Contact

  • Project lead: Steven Lauwereins
  • Research lead: Danny Hughes
  • Proposal Manager: Sam Michiels
  • Innovation manager: Eric Moons