De acordo com pt.wedoany.com-O design de dispositivos de campo de IoT industrial está enfrentando múltiplos desafios técnicos em ambientes extremos. Adam Justice, CEO da Grid Connect, aponta que o processo de design começa com a ponderação entre custos de produção e viabilidade a longo prazo, sendo a classificação de proteção, a escolha da fonte de alimentação e a integridade do sinal os principais fatores a serem considerados.
Quanto à classificação de proteção, de acordo com a norma IEC 60529, o grau de proteção IP é composto por dois dígitos: proteção contra corpos estranhos (níveis 0-6) e proteção contra água (níveis 0-9). Justice afirma que o grau mínimo utilizável para equipamentos industriais robustos começa em IP67 (pode ser temporariamente imerso em água). Para ambientes que requerem lavagem ou onde a flutuação de temperatura causa condensação, pode ser necessário um invólucro selado com classificação IP69K. Outra estratégia é encapsular componentes eletrônicos vulneráveis em resina epóxi ou silicone, entre outros materiais químicos. A resina epóxi, após a cura, forma uma casca dura que protege contra choques e vibrações, mas pode rachar abaixo de -40°C ou acima de 150°C; os materiais de encapsulamento de silicone, por outro lado, podem suportar uma ampla faixa de temperatura de -60°C a 200°C e, após a cura, podem ser removidos para substituir componentes internos.
Em relação à fonte de alimentação, as baterias de lítio-tioclorila são amplamente adotadas devido à sua densidade de potência e resistência a temperaturas extremas. Este tipo de bateria com estrutura de carretel tem uma densidade de energia de cerca de 700 Wh/Kg na taxa de descarga mais baixa, com uma taxa de autodescarga anual de aproximadamente 1%, e pode operar em temperaturas de -80°C a 125°C, permitindo que alguns dispositivos de baixo consumo funcionem continuamente por décadas.
No que diz respeito à integridade do sinal, dispositivos de IoT industrial em áreas remotas geralmente dependem de protocolos de rede de área ampla de baixa potência (LPWAN). Quinn Jones, Gerente Sênior de Produto da Digi International, provedor de conectividade IoT, afirma que o NB-IoT é adequado para transmissão de pequenos pacotes de dados em instalações estáticas (taxa máxima de 250 kbits/s). Para cenários que exigem maior velocidade, mobilidade ou comunicação em tempo real, o LTE M é a solução preferida. Nas implantações mais remotas, redes em malha em bandas de frequência sub-gigahertz (como DigiMesh ou Wi-SUN) podem cobrir áreas de centenas de acres e oferecer a vantagem de redundância com autodescoberta e autocura.
Tanto Justice quanto Jones enfatizam que a convergência de múltiplas condições de risco variáveis é muito complexa para confiar apenas em testes laboratoriais, sendo necessário realizar testes de campo para garantir que os dispositivos de IoT industrial robustos tenham uma vida útil otimizada.
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