工業(yè)物聯(lián)網邊緣計算應用案例（釀酒制造）

我們和很多邊緣計算、嵌入式開發(fā)和工業(yè)物聯(lián)網（IIoT）的開發(fā)人員合作，您知道我們在尋找什么嗎？就是人們所要求的適用于多種業(yè)務的物聯(lián)網用例。換言之，大多數(shù)公司都有工業(yè)控制、自動化、計量、狀態(tài)監(jiān)測、資產管理和跟蹤方面的用例。這對于開發(fā)人員和工程師而言意味著巨大的物聯(lián)網機會。

因此，我們一直在研究方法，開發(fā)更多這種用例，為開發(fā)人員提供其各自行業(yè)邊緣計算的思路。結果有了我們的智能釀酒樣例，它突出了釀酒涉及的三個領域：農業(yè)、制造和物流。該樣例展示了利用高通技術公司解決方案，以及云計算和邊緣計算技術構建傳感器、網關和信標的IIoT應用潛力。

在下面的描述中，您將看到將IIoT應用于各個領域，以進行監(jiān)控、自動化、控制、資產管理和跟蹤的方法。

假設您想在戶外實施IIoT來收集有關環(huán)境條件的數(shù)據(jù)。我們的農業(yè)樣例模擬了葡萄園的條件。這正是精密農業(yè)所使用的技術，通過監(jiān)測空氣溫度、土壤濕度和日照來確保作物健康。我們的農業(yè)樣例模擬的是葡萄園的條件。

我們根據(jù)高通技術公司和AWS的技術，使用三個傳感器開發(fā)了一個IIoT原型：

左側的傳感器監(jiān)測溫度。我們使用了一罐壓縮空氣來模擬溫度急劇下降，從而啟動農民用來循環(huán)熱量的風扇，防止霜凍對水果造成損壞。

中間是一個濕度傳感器。當土壤中的濕度水平在范圍內時，灌溉指示燈呈綠色；當我們將傳感器浸入水容器模擬過度澆灌時，灌溉指示燈變?yōu)榧t色。

右側的傳感器獲取的數(shù)據(jù)是關于葡萄所接收的紫外線量，它會影響葡萄的味道和成熟度。我們用手電筒照射傳感器來模擬強烈的陽光。

這個樣例背后采用了什么技術？三個傳感器都被連接到96Boards傳感器夾層板，而夾層板安裝在作為網關設備的DragonBoard™ 410c開發(fā)板上。DragonBoard 410c上的Qualcomm® Snapdragon™ 410E處理器使用AWS Greengrass在本地運行Lambda功能，而不是在設備和云之間來回發(fā)送數(shù)據(jù)?；贚ambda的功能處理，DragonBoard 410c激活風扇和濕度指示器LED，并將本地數(shù)據(jù)發(fā)送到葡萄園模型上方顯示的指示板。

指示板顯示溫度、濕度和紫外線指數(shù)。它還顯示由于在本地而不是在云中進行處理而節(jié)約的傳輸數(shù)據(jù)、消除了等待時間所節(jié)約的計算時間，以及有限灌溉所節(jié)約的水量。

通過在DragonBoard 410c本地運行分析和功能，該樣例展示了在寬廣的戶外環(huán)境中進行邊緣計算的優(yōu)勢。

接下來，假設您想監(jiān)視制造環(huán)境中的條件。我們開發(fā)了一個樣例來模擬釀酒廠內的條件。

這次我們使用了網關設備、傳感器、信標和AWS IoT Core服務。

酒桶上的傳感器監(jiān)測溫度。我們在傳感器上噴射壓縮空氣以模擬溫度急劇下降，如此引發(fā)氣候控制系統(tǒng)的調整。

來自CSR1010開發(fā)套件的高通藍牙低功耗（BLE）信號燈被連接到傳送托盤上。當我們手動移動托盤時，網關會檢測信標信號強度的變化，以計算托盤位置的變化，并使用基于云的應用發(fā)送出發(fā)通知。

溫度傳感器和信標與由驍龍410E處理器供電的研華基于ARM的EPC-R4760箱式電腦連接。網關邊緣計算設備使用云中的AWS IoT Core來進行氣候控制、記錄即將發(fā)貨的葡萄酒，并更新模型上方顯示的指示板，如下所示。

因此，您可以使用高通技術公司的解決方案/軟件將數(shù)據(jù)從本地和廣域網傳送到云端，以便在AWS IoT上進行處理，或者使用AWS Greengrass進行本地邊緣處理。

最后，您可以使用與車隊管理服務相連接的LTE IoT蜂窩模塊實施遠程資產管理和跟蹤。我們的樣例模擬了托盤上的葡萄酒以及可以在葡萄酒進入商店時跟蹤其運輸狀態(tài)的指示板。

該樣例使用了GPS在地圖上跟蹤葡萄酒的當前地理位置，顯示諸如計劃外停留、準時交貨等情況。

托盤上的傳感器記錄溫度的升高或降低，如果貨物超出可接受的范圍，則發(fā)出警報。

另一個傳感器記錄沖擊和振動，對監(jiān)管鏈進行地理編碼。這樣，如果貨物在運輸過程中被丟棄或損壞，其時間和位置數(shù)據(jù)將被保留。

跟蹤設備是圍繞Sierra Wireless的mangOH Red開發(fā)板和WP系列物聯(lián)網模塊構建的，并采用了高通技術公司的高通MDM9206調制解調器。該設備使用集成的應用處理器運行預集成的Linux開源應用框架和云服務。

該樣例彰顯了調制解調器與應用處理器之間可能的成本節(jié)約集成、覆蓋難以進入的建筑物內部和農村地區(qū)等地的可能性，以及現(xiàn)在和未來與物聯(lián)網產品的LTE連接。

我們構建了多個其他樣例，甚至涵蓋了葡萄酒生產的端到端路徑，展示了在產品進入配送中心時可對產品進行掃描的手持設備。而且，為了說明零售業(yè)的物聯(lián)網（IoT），我們還有其他的樣例模擬店內的實際通行（逗留點、熱點）、智能貨架促銷和銷售點（PoS）。

如果像大多數(shù)企業(yè)那樣，您的公司也依賴于工業(yè)控制、自動化、計量、狀態(tài)監(jiān)控、資產管理或跟蹤，請查看DragonBoard 410c的Linux OS工業(yè)物聯(lián)網開發(fā)網絡講座系列。利用高通技術公司為IIoT設計的硬件和云軟件開始調整您的業(yè)務流程，是一個不錯的選擇。

另外，我們將于2月27日至3月1日參加紐倫堡國際嵌入式應用展覽會，屆時我們將展出以上樣例及其他樣例。