10 حالات استخدام لشبكة LPWAN في إنترنت الأشياء الصناعية (IIoT)

تتغير طريقتنا في الحياة والعمل نتيجة لإنترنت الأشياء الصناعية (IIoT)، وهي صناعة سريعة التوسع. حيث يتم دمج أحدث التطورات في أجهزة الاستشعار والاتصالات اللاسلكية وتحليلات البيانات مع المعدات الصناعية التقليدية لتمكين المراقبة في الوقت الحقيقي والصيانة التنبؤية واتخاذ قرارات أفضل. شبكة المنطقة الواسعة منخفضة الطاقة (LPWAN) مكونًا أساسيًا في إنترنت الأشياء المتكاملة. وقد أصبحت مجموعة واسعة من حالات استخدام إنترنت الأشياء الصناعية (IIoT) ممكنة من خلال شبكات LPWAN، والتي توفر اتصالاً لاسلكيًا يمكن الاعتماد عليه وبأسعار معقولة عبر مسافات كبيرة. سنناقش في هذه المقالة حالات استخدام شبكات LPWAN في إنترنت الأشياء الصناعية (IIoT).

حالات استخدام LPWAN في إنترنت الأشياء الصناعي (IIoT)

1. تتبع الأصول

إحدى أكثر حالات استخدام إنترنت الأشياء شيوعًا هي تتبع الأصول. من أجل تتبع موقع وحالة وحالة الأصول مثل السيارات والآلات والمعدات، يتم استخدام أجهزة الاستشعار وشبكات LPWAN. يمكن للشركات تعزيز الإنتاجية وتقليل وقت التوقف عن العمل وتحسين العمليات من خلال مراقبة موقع أصولها وحالتها الصحية. على سبيل المثال، يمكن تتبع معدات التعدين، التي غالباً ما تكون موجودة في مناطق بعيدة وصعبة، باستخدام تتبع الأصول التي تدعم شبكة LPWAN لتتبع موقعها وحالتها.

2. مراقبة الحالة

هناك تطبيق آخر متكرر لإنترنت الأشياء هو مراقبة الحالة. حيث تتم مراقبة المعدات الصناعية مثل المضخات والمحركات والتوربينات للتأكد من سلامتها باستخدام أجهزة الاستشعار وشبكات LPWAN. يمكن للشركات توفير وقت التوقف عن العمل وتجنب الأعطال من خلال مراقبة حالة معداتها بحيث يمكن إجراء الصيانة الوقائية. يمكن تتبع الاهتزازات ودرجة الحرارة والبيانات الأخرى للمضخة، على سبيل المثال، من خلال مراقبة حالة المضخة بواسطة شبكات LPWAN الممكّنة لشبكات LPWAN، مما يسمح بالتعرف المبكر على أي عيوب.

3. الصيانة التنبؤية

تستخدم الصيانة التنبؤية، وهي شكل أكثر فعالية من أشكال مراقبة الحالة، تحليلات البيانات لتوقع متى يكون الإصلاح ضروريًا. يمكن للشركات تحديد الاتجاهات والحالات الشاذة التي تشير إلى وجود مشاكل محتملة باستخدام البيانات من أجهزة الاستشعار وغيرها من المصادر. وبالتالي، تصبح الصيانة الوقائية ممكنة، مما يؤدي إلى تقليل وقت التعطل وزيادة موثوقية الماكينة. على سبيل المثال، يمكن تحليل البيانات من أجهزة الاستشعار الموجودة على توربينات الرياح باستخدام الصيانة التنبؤية التي تدعمها شبكة LPWAN لتمكين التشخيص المبكر للأعطال المحتملة.

4. الرصد البيئي

تُعد المراقبة البيئية تطبيقًا مهمًا لإنترنت الأشياء، خاصةً في قطاعات مثل الزراعة وإنتاج الغذاء. من أجل تتبع المتغيرات البيئية مثل درجة الحرارة والرطوبة ورطوبة التربة، يتم استخدام أجهزة الاستشعار وشبكات LPWAN. يمكن للشركات تعزيز الإنتاجية وتحسين عملياتها من خلال مراقبة هذه المؤشرات. ولضمان تخزين الأغذية في درجة الحرارة المناسبة وتجنب التعفن، يمكن استخدام المراقبة البيئية التي تدعمها شبكات LPWAN، على سبيل المثال، لتتبع درجة الحرارة والرطوبة في منشأة تخزين الأغذية.

5. إدارة الطاقة

تُعد إدارة الطاقة حالة تطبيق مهمة لإنترنت الأشياء، لا سيما في صناعات مثل الصناعة والمرافق، حيث تُعد إدارة الطاقة حالة تطبيقية مهمة لإنترنت الأشياء. فهي تتعقب استخدام الطاقة وتحدد مجالات توفير الطاقة باستخدام أجهزة الاستشعار وشبكات LPWAN. من خلال تتبع استخدام الطاقة، يمكن للشركات تحديد أوجه القصور وتنفيذ استراتيجيات لتقليل التكاليف واستخدام الطاقة. لتتبع استخدام الطاقة في محطة ما وتحديد المجالات التي يمكن تقليلها فيها، على سبيل المثال، يمكن استخدام إدارة الطاقة التي تدعم شبكات LPWAN.

6. إدارة المياه

تُعد إدارة المياه، لا سيما في قطاعي الزراعة والمرافق، حالة تطبيق معروفة جيداً لإنترنت الأشياء. باستخدام أجهزة الاستشعار وشبكات LPWAN، تتم مراقبة استخدام المياه وجودتها. تُمكِّن مراقبة استخدام المياه وجودتها الشركات من زيادة العمليات وضمان الامتثال القانوني. فمن الممكن تتبع كمية ونوعية المياه المستخدمة في المزرعة، على سبيل المثال، بفضل إدارة المياه التي تدعمها شبكات LPWAN. ونتيجة لذلك، يتم إيقاف التلوث ويمكن استخدام موارد المياه بكفاءة.

7. إدارة اللوجستيات وسلسلة التوريد

تعتبر الخدمات اللوجستية وإدارة سلسلة التوريد من حالات الاستخدام الرئيسية لإنترنت الأشياء، خاصة في صناعات مثل التصنيع وتجارة التجزئة. تُستخدم أجهزة الاستشعار وشبكات LPWAN لتتبع ومراقبة تدفق الموارد والعناصر عبر سلسلة التوريد. ومن خلال مراقبة سلسلة التوريد، يمكن للشركات تحسين العمليات وتعزيز الكفاءة. على سبيل المثال، يمكن للشركات تحديد التأخيرات المحتملة واتخاذ الإجراءات اللازمة بفضل التتبع في الوقت الفعلي لمواقع السلع باستخدام إدارة سلسلة التوريد والخدمات اللوجستية التي توفرها شبكات LPWAN.

8. الأمن والسلامة

في قطاعات مثل التعدين والنفط والغاز على وجه الخصوص، تُعد السلامة والأمن من حالات الاستخدام الهامة لإنترنت الأشياء. ولمراقبة أمن الموظفين والأصول، يتم استخدام أجهزة الاستشعار وشبكات LPWAN. يمكن للشركات تقليل المخاطر ومنع الحوادث من خلال مراقبة الأمن والسلامة. على سبيل المثال، يمكن استخدام السلامة والأمن الممكّنة لشبكات LPWAN لتتبع مكان وجود عمال المناجم وسلامتهم، مما يضمن أمنهم وتجنب وقوع حوادث مؤسفة.

9. المراقبة والتحكم عن بُعد

هناك العديد من التطبيقات لإنترنت الأشياء، لا سيما في صناعات الطاقة والمرافق. ويُعد التحكم والمراقبة عن بُعد أحد هذه الاستخدامات. تُستخدم أجهزة الاستشعار وشبكات LPWAN في مراقبة المعدات والعمليات والتحكم فيها عن بُعد. من خلال مراقبة المعدات وإدارتها عن بُعد، يمكن للشركات خفض النفقات مع تعزيز الكفاءة. على سبيل المثال، يمكن تحسين الأداء باستخدام شبكات LPWAN لمراقبة وإدارة توربينات الرياح عن بُعد.

10. إدارة النفايات

تُعد إدارة النفايات تطبيقًا مهمًا لإنترنت الأشياء، خاصةً في قطاعات مثل التصنيع وإنتاج الأغذية، حيث تُعد إدارة النفايات تطبيقًا مهمًا لإنترنت الأشياء. ولتعقب توليد النفايات والتخلص منها، يتم استخدام أجهزة الاستشعار وشبكات LPWAN. يمكن للشركات تحسين العمليات وتوفير النفايات من خلال مراقبة توليد النفايات والتخلص منها. من أجل اعتماد تدابير للحد من إنتاج النفايات وتعزيز الاستدامة، على سبيل المثال، يمكن استخدام إدارة النفايات التي تدعمها شبكات LPWAN لتتبع كمية ونوع القمامة التي تنتجها منشأة التصنيع.

قد نتوقع المزيد من الابتكار والقبول لتقنية LPWAN في القطاع الصناعي مع توسع إنترنت الأشياء الصناعي. تُعد تقنية LPWAN خيارًا عمليًا لحالات استخدام إنترنت الأشياء الصناعية نظرًا لميزاتها منخفضة الطاقة وبعيدة المدى. وباستخدامها، قد تؤدي صناعات مثل الزراعة الذكية والمدن الذكية والمراقبة البيئية إلى زيادة استخدام الموارد إلى أقصى حد مع خفض التكاليف. مع تطور إنترنت الأشياء الصناعي، تستعد شبكة LPWAN للعب دور هام في التحول الرقمي الصناعي.

الخاتمة

تعتمد إنترنت الأشياء على تقنية شبكات LPWAN، التي توفر اتصالاً لاسلكياً يمكن الاعتماد عليه وبأسعار معقولة عبر مسافات شاسعة. يمكن للشركات مراقبة عملياتها وإدارتها في الوقت الفعلي باستخدام أجهزة الاستشعار وشبكات LPWAN، مما يعزز الإنتاجية واتخاذ القرارات والكفاءة. تُظهر حالات استخدام شبكات LPWAN العشر التي تتناولها هذه المقالة الطيف الواسع لتطبيقات إنترنت الأشياء لتكنولوجيا شبكات LPWAN، بدءًا من إدارة النفايات والاستدامة إلى تتبع الأصول ومراقبة الحالة.