基于STM32之物联网节点与Semtech的工厂人员管理系统

工业4.0为德国政府提出的计划,也号称是第四次工业革命。其目的是想提升制造业的计算机化及智能化。主要目标不是创造新的技术,而是整合工业、制造技术与销售方式。其中的智能工厂(Smart Factory)就是基于整合感控系统CPS和物联网IOT架构下可以提升效率及产能。对此一趋势我们提供以ST 32位处理器为主再加上ST温、湿度及多轴的向量或陀螺仪等传感器为辅的终端节点收集器。再加上Semtech长距离的LoRa无线传输技术下使用一个多任务容量的网关机来收取距离可达10公里及5000组数据节点,让客户可以迅速、经济的布建智能型工厂来提升效率节省不必要的支出。如此就可增加本身的竞争力在这激烈并迅速的市场下存活。

 

Sensor Module

SX1301 Gateway

【展示板照片】

展示板照片(正面)

【方案方块图】

方案方块图

【系统功能】

① 传感器端 : 以STM32F103 32位处理器接收由HTS221 温湿度Sensor及LIS3DSH动作感应Sensor传回的数据后经UART送至LoRa模块发送至空中。

② 数据接收端 : 由SX1301 LoRa网关机处理从节点送来的数据整理为Load Data后经USB 送至PC端后显示工厂机械及人员状态等资料于UI。

③ 网络端 : SX1301 LoRa网关机并把整理后的Load Data经RJ45上传至云端供可链接上网络的设备如手机或平板等远程监控。

④ 客户端 : 管理者可以于计算机上监控工厂人员状态,或是让备用人员同步监控工厂生产过程及人员运作以避免单一人员控管下发生问题。

【方案特性】

① STM32L 系列为在Cortex-M3的低功耗条件下,STM32L还引进了独特的节能技术,即以意法半导体130nm制程的EnergyLite超低功耗产品平台为基础,可实现超低漏电流特性。此外该平台整合了意法低功耗闪存,并支持直接内存(DMA),由于采用优化的节能架构,能在应用系统作业过程中关闭闪存和CPU,外围设备仍可保持作业状态,让产品的性能、功能及电池寿命达到优化的状态。

② LoRa技术具超长距离,低成本 : 因其Sensitivity 可达-148dB,此点可以让传感器部件的范围大幅增加。此点可减少repeater 用量节省成本。另可延长使用时间 : 由于待机电流低至2.5uA, 此低耗电特性比起GPRS来可以大大的减少耗电。所以可减小电池体积而增加其传感器待机时间。

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