通过悬崖奥特米尔，全球技术营销主管，纽瓦克
AI，IOT和IIT等创新正在推动更多的智能化进入恶劣环境，导致工业应用以前从未见过。但它也是许多电子工程师的国外领土，他们没有体验为极端条件设计解决方案。
在工厂自动化和石油和天然气等重工业中，振动、极端温度、化学品和流体会对电气系统造成损害。加固的应用需要一种不同于传统解决方案的组件组合。标准的连接方法不适用于风险太高而不能失败的恶劣环境。设计工程师在设计阶段必须考虑到环境因素，选择具有适当资质和等级的产品，以确保对有价值的设备和人员的保护。
虽然我们不能在这里探索工业物联网组件的整个生态系统的需求，但专注于几个关键的应用构建块将表明在设计中应该做出哪些调整。
连接器
连接器是一个很好的起点，因为它们是大多数工业物联网应用程序的基本组件。无论它们是HDMI, RJ45, RJ11，光纤，板对板连接器或其他类型，关键的挑战是防止灰尘和液体的进入，以及承受粗暴处理的能力。
坚固的IP67/1P68或动态的ip69k级环境密封连接器是在恶劣或恶劣环境中提供安全连接的良好选择。它们对于水下、农业、户外计量、医疗设备和其他经常清洗或暴露在潮湿环境下的应用尤其重要。
对于环境恶劣的连接器，健壮的锁定/耦合机制也是必须的。连接器联轴器的类型包括环式、扭锁式、螺纹式和快速断开式联轴器，所有这些都具有不同的属性，适用于各种类型的应用。
传感器
IOT应用程序使用大型传感器阵列来收集通过Internet传输到基于云的计算资源的数据。传感技术，如加速度计，编码器，温度传感器，液位传感器，粒子计数器和湿度传感器必须在最极端的情况下可靠地进行，以确保公共安全和业务连续性。设计师的挑战是传感器必须是小，弹性和低功耗足以实现无处不在的部署，同时仍然能够在挑战环境中收集和提供数据，例如极端热，冷，起泡风，高湿度甚至化学品。
与连接器一样，密封完整性对于传感器在恶劣条件下的可靠运行至关重要。至少，它们应该符合知识产权标准。还要考虑使用耐腐蚀材料制造的传感器，特别是用于户外物联网应用的传感器。ISO对材料的腐蚀性进行了分类，从C1(非常低的腐蚀性)到C5-I和C5-M(非常高的工业和海洋应用)。
开关
电气开关 - 如弹簧动作，切换，触觉和按钮开关 - 还必须为IIOT应用提供耐化学性，入口保护和其他耐药性。通常需要密封开关来满足极端环境的挑战。由于开关是机械部件，从而获得了很多人类接合，它们往往会被撞击并暴露于来自人类活动的各种流体和污染物，以及它们的操作。例如，想到医疗应用，其中设备不断地移动并且可以暴露于血液和其他流体。
开关需要处理操作人员过度按压或触发元件时的反复冲击。另一个需要考虑的因素是开关防溅靴的材料(如硅橡胶或乙丙橡胶)。工程师还应考虑诸如终端类型、执行机构类型、IP额定值以及开关是否需要照明等要求，所有这些都将影响材料的选择。
权力
与许多大型联网系统不同，物联网产品往往无法获得主电源，必须自行供电，通常使用能量收集或电池。能源收集在工业应用中尤其有前景，因为所需的能源来自环境，利用设备、太阳能电池板、热量或其他当地能源的移动能量。
但是能量收集并不是适用于所有的应用。也许是设备上处理数据所需的功率太高，或者对通信技术的要求太高，或者根本就没有一个好的能源来源。在这些情况下，电池通常是物联网传感器系统的最大组成部分，工程师在使用哪种电池方面的选择有限。然而，有了广泛的处理器、通信技术和软件算法，系统可以设计成实现所需的生命周期。由于更换的人工成本非常高，物联网传感器通常被设计为在原始电池上运行整个生命周期。
连接
除了恶劣的环境因素，如温度、湿度和湿度，物联网应用可能会受到来自开关电路、焊接工具和电机等方面的电气干扰。如果硬线连接是最好的选择，考虑不必要的断开的影响，无论是由于振动或意外的力施加到附加的电缆。
以太网和USB等标准连接技术是为家庭或办公室环境设计的，在这些环境中，意外断开连接会导致最糟糕的结果。工业连接器通过使用增加工业标准连接器保持力的锁定机制或通过实施进入保护来防止这种结果。
除了坚固的USB或RJ45工业以太网连接器，还有一系列标准的工业多针连接器，将数字和模拟信号连同电源传输到附加的传感器。
当无线连接变得有意义时，就需要创新的天线解决方案，既要具有最佳的无线电功能，又要能够承受恶劣的环境条件。在最简单的情况下，一个可能作为芯片天线的单元件天线被设计成一个柔性印刷电路(FPC)作为一种方法。然而，使用多输入多输出(MiMo)天线的无线电解决方案正在成为无线连接的基本元素。
无论采用何种方法，工程师在处理应用的射频方面都需要支持和指导。定制天线通常是最好的方法，允许设计师考虑使用的材料、环境和天线安装的对象。
了下:物联网•物联网•物联网•工业4.0
