يشير القياس الذكي إلى استخدام الرقمية, متصل بالشبكة, الآلي, ذكي وغيرها تكنولوجيا المعلومات الحديثة و تكنولوجيا القياس الحديثة لتشكيل تكامل عميق لنموذج خدمة القياس الحديث. توفر لك هذه المقالة معرفة متكاملة حول ما هو القياس الذكي.
1. ما المقصود بالقياس الذكي?
القياس الذكي هو إعادة بناء وابتكار نموذج القياس التقليدي. إنها الممارسة المهمة لـ "الإنترنت +" في مجال القياس. من خلال التكامل العميق بين تكنولوجيا المعلومات الحديثة وتكنولوجيا القياس المتقدمة, أنها قادرة على تحقيق التكامل بين علوم إدارة القياس, قياس الذكاء التكنولوجي, رقمنة وسائل القياس وكذلك تكامل معلومات القياس. لذلك, فهو يوفر حلول قياس علمية وفعالة للنمو الاقتصادي والاجتماعي.
يتجلى القياس الذكي بشكل رئيسي في جانبين. الأول هو ذكاء أدوات القياس, والتي تستخدم تقنيات جديدة مثل الذكاء الاصطناعي لتحقيق الكشف الذكي دون تدخل الإنسان في عملية القياس والاختبار, بينما يحتوي الجهاز على مجموعة متنوعة من واجهات الشبكة من أجل تحقيق الاتصال بالشبكة. والثاني هو ذكاء إدارة المختبر, الذي يحقق وظائف بما في ذلك إدارة الأعمال اللاورقية, السجلات الأصلية غير الورقية, إدارة المختبرات بدون ورق, إدارة الأدوات الذكية وتحليل البيانات الكبيرة.
2. ما هو نظام القياس الذكي?
نظام إدارة القياس الذكي هو نظام وزن ذكي يدمج وزن البيانات, وحدات مكافحة الغش, وزن أنظمة التقاط الصور الفورية, أنظمة تحديد المواقع بالأشعة تحت الحمراء, وحدات تمرير بطاقة IC أو بطاقة الهوية, نظام التعرف التلقائي على لوحة الترخيص الإلكترونية بتقنية البلوتوث, نظام الأوامر الصوتية التلقائي, نظام التحكم في إشارات المرور, نظام التحكم في بوابة الطريق, نظام الإشراف عن بعد والتسوية المالية للعقود في نظام واحد شامل. في عملية القياس برمتها, يحقق النظام جمعًا تلقائيًا وموثوقًا لبيانات القياس, الحكم التلقائي & تعرُّف, الأمر التلقائي, المعالجة التلقائية, والتحكم الآلي لتقليل العيوب وكثافة العمل الناتجة عن العمليات اليدوية, وبالتالي تعزيز الوظيفة القائمة على المعلومات وأتمتة النظام.
3. ما هو العداد الذكي و كيف تعمل?
كجهاز قياس متقدم, العدادات الذكية إجراء عملية جمع دقيقة, تحليل وإدارة بيانات المعلومات بما في ذلك الطاقة الكهربائية, الطاقة المائية والطاقة الغازية بالاعتماد على تقنيات الكمبيوتر الحديثة, تقنيات الاتصالات وتقنيات الكمبيوتر. بناءً على شرائح القياس أو A & المحولات د, فهو يجمع جهد المستخدم, حاضِر, تدفق المياه وضغط الغاز في الوقت الحقيقي, ومن ثم يدرك الحساب الدقيق للطاقة الكهربائية, يقوم تدفق المياه وتدفق الغاز بعد قيام وحدة المعالجة المركزية بتحسين تأخر التحليل والمعالجة, وأخيرا إعطاء مخرجات الكهرباء, كمية الماء والغاز على شكل عرض واتصال. في الوقت الحالي, مقارنة مع أجهزة القياس الحثية التقليدية, تتميز العدادات الذكية باختلافات كبيرة من حيث مبادئ العمل ومكوناته.
4. ما هي التقنيات اللاسلكية المستخدمة في العداد الذكي؟?
يمكن تصنيف طرق اتصال العدادات الذكية الشائعة في السوق الحالية على نطاق واسع إلى خمسة أنواع.
4جي للاتصالات
4تعتمد تقنية الاتصالات G على الجيلين الثاني والثالث مع إضافة بعض التقنيات الجديدة للاتصالات لجعل الإشارة في الاتصالات اللاسلكية أكثر استقرارًا, جعل البيانات تنتقل بشكل أسرع, جعل التوافق أكثر سلاسة وجودة الاتصال أفضل. فضلاً عن ذلك, تطورت التكنولوجيا المستخدمة في اتصالات 4G إلى 2G و 3G, مما يجعل نقل المعلومات أكثر سرعة. 4G هو الاتجاه السائد لأجهزة الاتصالات اليوم.
الاتصالات جي بي آر إس
اتصالات البيانات في نطاق التردد 850-890-1800-1900 ميغاهيرتز4. يتم نقل اتصالاتها عن طريق حزم البيانات (رزمة), ويتم حساب السعر الذي يتحمله المستخدمون على أساس حركة البيانات التي ينقلها، لذا فهو أرخص نسبيًا من الناحية النظرية.
لكن, في الوضع الحالي, يقوم المشغلون الثلاثة الرئيسيون بتخطيط وتنفيذ سحب 2G من الشبكة. لذلك, يتم التخلص التدريجي من هذه الطريقة والقضاء عليها.
اتصالات NB-IoT
إنترنت الأشياء هي تقنية جديدة في صناعة إنترنت الأشياء توفر الدعم لاتصال البيانات الخلوية للأجهزة منخفضة الطاقة عبر شبكة واسعة النطاق, والتي تُعرف أيضًا باسم شبكة واسعة النطاق منخفضة الطاقة (LPWAN). يدعم NB-IoT أوقات الانتظار الطويلة. أيضًا, يمكن لأجهزة NB-IoT إطالة عمر البطارية على الأقل 10 سنوات وتوفر اتصالاً داخليًا شاملاً للبيانات الخلوية.
اتصالات كات-1
الفئة 1 هي درجة العميل التي تم تكوينها وفقًا لمعلمات الإصدار الأدنى, والتي تمكن الصناعة من تطوير محطات 4G ذات الإصدار المنخفض بسعر منخفض, والذي غالبًا ما يُنظر إليه على أنه Cat1. لذلك, يعد نمو شبكات Cat1 والمجالات ذات الصلة أمرًا بالغ الأهمية لاستكمال متطلبات حالات إنترنت الأشياء الرئيسية. لكن, لقد تم إعداد النظام البيئي لصناعة NB-B-IoT بشكل جيد. إذا كان بإمكان Cat1 العمل الآن, إنها بالفعل فرصة عظيمة لتعزيز التنقل عبر الأجهزة المحمولة.
الاتصالات كات-1, كوسيلة اتصال من أعلى إلى أسفل, يكتسب الاهتمام والتطبيق من جميع البائعين الرئيسيين.
الاتصالات لورا
تقنية اتصالات LoRa هي جهاز تفاعل اتصالات عام تم تصميمه وتصنيعه بناءً على شريحة LoRa RF, والذي يستخدم على نطاق واسع في صناعة إنترنت الأشياء. مميزاته بعيدة المدى, انخفاض استهلاك الطاقة, تم قبول العقد المتعددة والتكلفة المنخفضة من قبل مجتمع إنترنت الأشياء. أيضًا, يتم استخدامها على نطاق واسع في إنترنت الأشياء, قراءة العدادات المركزية, التحكم الصناعي وغيرها من المجالات.
5. ما هي نقاط القوة الرئيسية لنظام القياس الذكي?
– الحصول على البيانات تلقائيًا بواسطة الأجهزة لضمان دقة بيانات الوزن (منع الغش البشري);
- المدمج في وظيفة تنبيه البيانات;
- الترميز الذكي, لا حاجة للتذكر, دخول سريع;
- وظيفة المطالبة الصوتية لوزن البيانات;
– دعم عمليات تخفيض الوزن المتعددة, مثل خصم الماء, خصم متنوع, خصم الوزن, إلخ.
- الحساب التلقائي لفرق الجنيه, خسارة طن, مبلغ الخصم, إحصاءات في الوقت الحقيقي لرسوم الشحن والفحم, وحساب البيانات الدقيقة.
– طباعة سريعة للأوراق متعددة الأرطال, تجنب الخطأ في كتابة الفواتير اليدوية, مع القدرة على كتابة أوراق الجنيه.
– دعم شبكات قبان متعددة.
– دعم الوزن النقدي ووزن أمر العقد.
– توفير التقاط الوزن الزائد, الالتقاط التلقائي, ارتباط الصورة بأوراق الجنيه وتسجيل الفيديو.
– التثبيت الإلكتروني بلوتوث لاسلكي لوحة ترخيص لنقل الأساطيل, وتحديد أرقام مركبات النقل تلقائيًا عند القصف.
- رقابة صارمة على السلطة, تنفيذ المسؤولية على الشخص, للقضاء على عملية الإفراط في السلطة, سجل يسجل كافة العمليات;
- إدارة الحسابات المتعددة, تحقيق إدارة الحساب المستقل للمجموعة الفرعية;
- إنذار مبكر تلقائي لنقص رصيد منجم الفحم, ويمكن إرسال الرسائل القصيرة إلى القادة المعنيين;
- وظيفة مكافحة الغش بالأشعة تحت الحمراء; استخدم الأشعة تحت الحمراء لتحديد موضع السيارة ذات الوزن الزائد لمنع السيارة من تجاوز الميزان قبل تحميلها بالكامل.
- وظيفة كتابة تثبيت البيانات; لا يمكن تسجيل البيانات قبل استقرار البيانات للتأكد من صحة البيانات;
6. ما هي عيوب العداد الذكي?
تتميز العدادات الذكية بتكاليف تقسيط أعلى من العدادات التقليدية.
لا تزال العدادات الذكية تواجه تقنيات غير متطورة, قالت التقارير. إن مصابيح LED تولد نمط موجة جيبية مع نبض سريع يجعل العداد الذكي يعتقد أنه يتم سحب المزيد من التيار. هكذا, حتى لو كنت لا تستخدم الكثير من الكهرباء، فمن المرجح أن ترتفع الفاتورة كثيرًا.
مما يجعل العداد الذكي يعتقد أنك ترسم تيارًا أكبر, لذلك حتى لو كنت لا تستخدم الكثير من الكهرباء, الفاتورة يمكن أن ترتفع كثيرا.
تواجه الشبكة الذكية أيضًا مشكلات أمنية لأنها تجمع البيانات بشكل متكرر وبتفاصيل كثيرة لدرجة أن العديد من الأشخاص يشعرون بالقلق بشأن تعرض خصوصيتهم للهجوم. فضلاً عن ذلك, إنهم قلقون بشأن القرصنة ويخشون أن يتمكن المتسللون من تعطيل نظام الكهرباء.
من الناحية الصحية, حيث تحتاج العدادات الذكية إلى التفاعل مع الأجهزة الإلكترونية الأخرى, تولد العدادات الذكية مستويات عالية من إشعاع المجالات الكهرومغناطيسية النابضة على مدار الساعة, والتي يمكن أن تؤدي إلى مشاكل صحية, مثل السرطان, أمراض القلب, إلخ.
7. ما هو أمن العداد الذكي?
مع التطبيقات الأوسع لحلول الأتمتة في قارئ القياس التلقائي, البنية التحتية للقياس التلقائي والبنية التحتية للشبكة الذكية, الهجمات الأمنية مثل اختراق البيانات, البرامج الضارة للنظام, إلى جانب الهجمات السيبرانية, تتزايد تدريجيا. تحتوي المناطق الضعيفة الأخرى في أجهزة القياس الآلية على ناقلات بيانات غير آمنة, الاتصال التسلسلي أو الوصول إلى المنفذ عبر الإنترنت. هنا تأتي مشكلة. كيف يمكننا أن نضمن أمن البيانات وخصوصية المستخدم في عداد ذكي وبوابات طاقة ذكية? يمكن تصنيف أنواع الهجمات على العدادات الذكية على نطاق واسع على أنها هجمات جسدية (التلاعب الخارجي, تجاوز خط الوسط, خط الوسط المفقود, إلخ.), الهجمات الكهربائية (أكثر أو أقل من الجهد, كشف الدائرة, البيئة والتنمية المستدامة, إلخ.) والبرمجيات & هجمات البيانات (إدراج برامج التجسس, هجمات الشبكة). بالإضافة إلى العبث الجسدي بالعدادات, ترتبط معظم نقاط الضعف المعروفة بوسائط الاتصال وبروتوكولات الاتصال نظرًا لأن الشبكة مترابطة بالفعل.
تتضمن حلول التلاعب المادي استخدام أجهزة الاستشعار المغناطيسية (للكشف عن وجود مجالات مغناطيسية قوية يمكن أن تؤثر على قراءات عدادات المحولات الحالية) وأجهزة استشعار الميل, والتي يمكنها اكتشاف ما إذا كان قد تم إزالة جهاز القياس الموجود في موقع معتمد أو التلاعب به فعليًا. فهو يساعد على التلاعب بالخوارزميات في البرامج الثابتة للمساعدة في ضمان الفواتير المستمرة, وكذلك مفاتيح العبث التي يمكن وضعها على غطاء العداد, تشغيل إشعارات العبث عند فتح الغطاء.
أنظمة القياس الآلي تشمل البرنامج, الأجهزة, مجال الاتصالات, نظام متصل بالمستخدم بالإضافة إلى إدارة بيانات العداد (مدم) برمجة. كما أصبحت العدادات أكثر ذكاءً وترابطًا, يجب أن يوفر برنامج جهاز القياس وظائف أمان كافية لمنع التغييرات غير القانونية في تكوينات البرنامج, قراءات البيانات المسجلة, والتعديلات على البيانات المعايرة. يجب دمج تقنيات الأمان في الحل لتأمين قنوات الاتصال وضمان الأمن المادي للأصول لجعل الشبكة الذكية أكثر أمانًا وموثوقية.
بروتوكول الاتصالات الأمنية
حالياً, هناك بروتوكولات مختلفة لتبادل البيانات تستخدمها الأطراف في شبكة الطاقة. بروتوكول التحكم بالإرسال (برنامج التعاون الفني), وبروتوكول الإنترنت (الملكية الفكرية), بروتوكول نقل النص التشعبي (HTTP), وبروتوكول نقل الملفات (بروتوكول نقل الملفات) وتستخدم على نطاق واسع في قطاع تكنولوجيا المعلومات الدولي. هذه البيانات ليست آمنة للغاية وعرضة للهجمات حيث يمكن للمتسللين سرقة البيانات المرسلة بسهولة. للشبكة أو العدادات الذكية, يجب استبدال البروتوكولات غير الآمنة بالبروتوكولات بما في ذلك Internet Protocol Security (IPSec), طبقة المقابس الآمنة (طبقة المقابس الآمنة), أمن طبقة النقل (TLS), وشركة شل الآمنة (سش), إلخ. يستخدم IPSec تقنيات التشفير لضمان السرية, نزاهة, وصحة البيانات بين الأطراف المتصلة على شبكة خاصة.
8. ال قياس ذكي التطبيقات
جهاز قياس ذكي
قامت شركة Kiwi Technologies بتطوير مستشعر LoRa شبكة المدينة الذكية لتحسين إدارة المرافق في جنوب شرق آسيا. لقد مكنت شركة Kiwi الشبكات اللاسلكية الرقمية من الحصول على قبول أوسع في آسيا, تعزيز إدارة المرافق الذكية. قدمت Kiwi الأجهزة والحلول الكاملة, بما في ذلك التطبيقات الشاملة, أجهزة توجيه الشبكة, المنصات والتطبيقات الأخرى لتوليد حلول مستدامة. مع مميزات التشغيل عن بعد, انخفاض استهلاك الطاقة وسهولة النشر, يمكن لأجهزة LoRa تنظيم استهلاك الكهرباء في المدينة لتعظيم استخدام الطاقة وخفض التكاليف.
عداد المياه الذكي
لقد تجاوز السوق العالمي لقياس المياه الذكية $2 مليار بواسطة 2020. على أساس تقنية LoRa, يمكن نشر أجهزة استشعار القياس في كل البنية التحتية الحالية, توفير اتصالات قوية في المدن ذات الكثافة السكانية العالية. تشمل خدمات وأجهزة إنترنت الأشياء الأخرى التي يمكن دمجها في الشبكة أجهزة كشف تسرب المياه, أجهزة مراقبة الصنبور وكاشفات جودة المياه.
عداد الغاز الذكي
منذ تنفيذ حلول الاتصال الذكية في عدادات الغاز الذكية, خفضت المرافق استخدام الغاز بحوالي 25%, باستخدام منصة بعيدة لأجهزة LoRa للاتصال بالسحابة ومراقبة بيانات الاستهلاك, طاقة البطارية وحالة الصمام.
9. ما هو سوق القياس الذكي؟?
سوق أدوات القياس الذكية & تحليل اتجاه نمو الصناعة
كجهاز قياس قانوني, تُستخدم العدادات الذكية بشكل أساسي في عملية إمداد المياه, حرارة, غاز, الكهرباء والنفط وغيرهما على حد سواء الغاز أو السائل, ويتم تطبيقها عالميًا في العديد من المجالات مثل النباتات, الحكومة, مناطق سكنية, مدرسة, الشركات ومجموعات المستخدمين الأخرى, مما يرفع وعي السكان بأهمية توفير الطاقة وكفاءة الإدارة المركزية لتتوافق مع التوجه العام للتنمية الاقتصادية.
بالمقارنة مع العدادات الميكانيكية التقليدية, العدادات الذكية, تعتمد بشكل أساسي على التكنولوجيا الإلكترونية, دمج الكهرباء, معلومة, برمجة, تواصل, والكهروميكانيكية للتحكم في عدد من التقنيات, والتي يمكن تحقيق قياس استهلاك الطاقة, يراقب, فواتير البستان, الشحن, يتحكم, إحصائيات الإدارة التلقائية الذكية أو عن بعد لتعزيز الكفاءة, تجنب قراءة العدادات من الباب إلى الباب وتحقيق الشحن وتوفير الطاقة.
سلسلة صناعة أدوات القياس الذكية
مع التطور المستمر لتكنولوجيا الإلكترونيات الدقيقة, تكامل وحدة المعالجة المركزية, ذاكرة, الموقت / العداد, واجهة متوازية وتسلسلية, الوكالة الدولية للطاقة, المضخم وحتى A/D, يتم إنشاء محول D/A ورقائق الدوائر المتكاملة الأخرى ذات الحجم الكبير. مع متحكم باعتباره الجسم الرئيسي, تتكون تكنولوجيا الكمبيوتر وتكنولوجيا القياس والتحكم مما يسمى "نظام القياس والتحكم الذكي", إنه, أدوات ذكية.
اتجاه تطوير أداة القياس الذكية
انا ارقي التصنيع الذكي المعدات إلى المستوى المتوسط والعالي. روبوتات ذات ستة محاور, روبوتات ذات معصمين, تركز الروبوتات مزدوجة الدوران وقطاعات الروبوتات الصناعية الأخرى على تحسين درجة المرونة والقدرة الإنتاجية المنخفضة التكلفة للمنتجات. الاعتماد على مركز اختبار وتقييم الروبوت, تم تحسين نظام فحص الروبوت وإصدار الشهادات بشكل أكبر لتسريع أعمال اختبار الروبوت وإصدار الشهادات في المنطقة الغربية نحو إضفاء الطابع المؤسسي والتوحيد القياسي. لذلك, يمكن أن يساعد في توسيع مجالات تطبيق الروبوتات الصناعية مثل اللحام, الرش والتلميع المرن.
التصغير. الالكترونيات الدقيقة, الميكانيكا الدقيقة, تكنولوجيا المعلومات والتطبيقات المتكاملة الأخرى تجعل الأداة صغيرة, أدوات ذكية كاملة الوظائف لإكمال عملية الحصول على الإشارة, يعالج, إخراج إشارة التحكم, التضخيم, التفاعل مع الأدوات الأخرى والوظائف الأخرى, والتي تلعب دورًا فريدًا في تكنولوجيا الأتمتة, الفضاء الجوي, جيش, التكنولوجيا الحيوية, المجالات الطبية.
متعددة الوظائف. تعد الخدمة متعددة الوظائف بحد ذاتها إحدى ميزات الأدوات الذكية مثل مولد الوظائف مع مولد النبض, مركب التردد ومولد الموجي التعسفي, والتي لديها أداء أعلى (مثل الدقة) من مولد نبض مخصص ومركب تردد وقدم حلاً أفضل في مجموعة متنوعة من وظائف الاختبار.
