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智慧工廠與工業 4.0 |
2022年6月15日 星期三
· 「託管門禁控制」在雲端的服務列表中名列前茅
網路研討會：透過雲端的門禁控制發展你的 RMR
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| 不只是縮時，還有粉塵、噪音、位移偵測 |
客戶喜歡它，因為它能夠將系統維護交給專業人員；整合商喜歡 RMR(經常性月營收) 和保留客戶 ⋯⋯
在美國，整合商可以為其客戶提供的基於雲的服務不斷成長的菜單中，託管門禁控制是目前最受歡迎的主菜。雖然該服務已經存在多年，並且一直是整合商和經銷商與客戶，更緊密地保持一致的好方法，但趨勢的融合正在推動對託管門禁控制的更多興趣。雲接受度的提高、製造商產品的增加、行動技術、對網路安全的關注，以及客戶對遠端連接的更高需求，都促成了這一趨勢。
「現在是提供託管門禁控制的最佳時機，」拉斯維加斯 ACRE 產品管理副總裁 Eric Widlitz 說。「隨著網路攻擊等威脅的發展，保護你的基礎設施變得前所未有的重要。將託管門禁控制移交給你的服務提供商，可提供獨特的數據安全級別。此外，託管門禁控制的吸引力在於，一切都由合格的專家團隊在場外進行控制。這種方法意味著客戶可以保證他們的數據是安全的，並專注於他們最關鍵的業務功能，而不必擔心他們的安全基礎設施。」
根據SDM 行業預測 ，作為一種服務類別，託管門禁控制屬於「託管服務/基於雲的服務」，目前有 56% 的整合商/經銷商受訪者提供這些服務。
在為其客戶提供託管/基於雲的服務的整合商中，託管門禁控制位居榜首，72% 的受訪者提供，46% 的受訪者計劃在不久的將來提供。
託管門禁控制的新興趨勢
託管門禁控制的最大趨勢之一，是對影像和門禁控制相結合的需求，可透過行動設備 24/7 提供。// Abscent84/iStock / Getty Images Plus 來自 Getty Images
2. 與其他系統的更多集成。 “訪問控制行業都是關於集成的，而不是孤立的方法。雲管理的訪問控制和視頻管理系統繼續支持各種選項的集成，包括基本的 VMS、訪問和 HR 集成。......我們已經看到團隊和不同部門之間進行了很多整合和討論。” – Anthony DiCato，Netronix 集成
3. 更多地使用數據分析進行業務運營。 “管理訪問控制和訪客管理系統使設施和安全經理能夠跟踪訪客和員工，分析入住率和交通模式，並創建報告，幫助設施經理為居住者創造一個更安全、更健康的環境，同時保持安全。” – Sheeladitya Karmakar，霍尼韋爾商業安全
4. 增加使用移動技術。“最新趨勢似乎是視頻和訪問控制相結合，所有這些都可以通過移動設備 24/7 全天候使用。人們需要易於訪問，並在事件發生在一個屏幕或“單窗格玻璃”上時可以完整地查看它們。” – Identiv 的 Mark Allen
“客戶希望利用移動功能，查看視頻、移動警報並向人們發送數字通行證。出於這個原因，當託管服務託管在雲中而不是本地系統中時，客戶滿意度會更高。與雲相比，從內部系統提供移動服務更難。託管服務一直存在，但它們現在專注於雲技術。” ——史蒂夫·範·蒂爾，Brivo
5. 託管訪問控制領域的更多初創公司和併購。“似乎越來越多的初創公司正在從網絡安全領域進入物理安全領域；他們能更好地掌握要交付給客戶的內容，這就是雲能夠產生如此巨大影響的原因。” – Anthony DiCato，Netronix 集成
對於安全經銷商和整合商來說，擴展他們的託管整合控制服務，是增加他們每月經常性收入的一部分 —— 這是一種穩定收入、提高投資回報率和保持客戶關係的方式。
「託管服務以訂閱的形式出售，這對於整合商獲得他們可以依賴的經常性收入非常有用，」加利福尼亞州聖安娜 Identiv 的總經理 Mark Allen 說。「對於整合商來說，另一個巨大的好處，是能夠在下一份工作中登錄客戶場域並解決問題，從而提高客戶服務水準。」
對客戶來說也有很大的好處，尤其是中小型企業，他們可能會在內部專業知識，或對本地門禁控制系統的大量前期投資方面遇到困難。
「總體而言，對於那些希望在不增加複雜性和間接成本的情況下，提高安全性的人來說，基於雲的門禁控制是一種極具成本效益的解決方案，」Widlitz 說。「隨著越來越多的勞動力希望擴大工作的遠端性質，我們預計採用率將繼續上升。」
艾倫同意。「如果客戶不必在他們的建築物中維護'裸機'，就可以節省很多錢，」艾倫補充道。「他們無需向整合商付費即可升級到最新的操作系統、最新的數據庫和最新版本的應用。這意味著節省大量資金，客戶可以用這筆錢購買更多功能集並提高安全性。」
雲中的門禁控制和影像管理，例如 ACRE 的 ACT365，允許用戶從任何連接網路的設備（包括 PC、平板電腦或智慧手機）更新或刪除用戶權限、查看攝影機或開門。//圖片由英畝提供
Advantech 總經理 Dave Sweeney 表示，對於最終用戶而言，託管門禁控制正變得越來越主流，原因有兩個：越來越多的傳統製造商購買新技術，以及 COVID-19 大流行推動了對更易於遠端管理，並提供更大靈活性的系統的需求，位於特拉華州多佛市的 Security-Net 成員整合商。「我們看到的主要客戶是那些沒有大型基礎設施，來支持傳統 PACS（實體門禁控制系統）架構的客戶，他們正在投資託管訪問，」他說。「這還包括分散的業務，例如具有許多地理位置的客戶或許多遠端員工。與本地解決方案的嚴格限制相比，這些分散的企業從託管和託管產品中發現了很多價值。」
雲作為遊戲規則的改變者
託管門禁控制 —— 其中安全整合商實際承擔客戶門禁控制系統的日常管理 —— 至少在過去 15 年中一直可供客戶使用，這是由早期雲公司的新可用性推出的 2000 年代，馬里蘭州貝塞斯達 Brivo 的創始人兼首席執行官 Steve Van Till 說。「託管門禁控制」術語 —— 當整合商簡單地託管解決方案並收取費用時，最終用戶仍然管理部分或全部日常任務他補充說，儘管它們是兩個非常不同的系統，但通常可以與託管門禁控制互換使用。「雖然你可以在雲上更好地交付服務層，但你可以雙向進行，而且經銷商多年來一直在這樣做。」
然而，安全行業對雲技術的日益接受，已經改變了託管門禁控制的遊戲規則。「雖然安全行業在接受雲端運算方面進展緩慢，但我們看到需要創建一個生態系統，讓客戶確信基於雲的安全解決方案，既安全又具有成本效益，」全球產品負責人 Sheeladitya Karmakar 說，霍尼韋爾商業安全，亞特蘭大。「雲功能允許託管門禁控制發揮作用，基於雲的門禁控制正在成為建築物的首選解決方案。越來越多的設施經理要求，隨時隨地獲得高水準的洞察力和控制力。隨著組織的擴展，它們可能包括也需要門禁控制的衛星站點和遠端工作位置。」
Van Till 說，客戶對託管門禁控制的興趣增加，是雲服務總體成長的一部分。「作為技術層的雲服務，是作為禮賓服務的託管服務的重要推動者，」他說。「更多提供它的人會發現，雲是比任何本地技術更好的基礎設施。」
大流行如何促進託管門禁控制的發展
由於如此多的企業已經轉移到遠端工作，員工正在使用更多的網路，來遠端訪問設施，從而為潛在的網路安全入侵創造了更多的訪問點。// MIXETTO/E+ 通過 GETTY IMAGES
研華的戴夫·斯威尼 (Dave Sweeney) 表示，全球 COVID-19 大流行凸顯了管理訪問控制的必要性，無論是客戶的設施空置，還是管理員在感染疾病後必須隔離 10 天。“這不僅關乎辦公室的開放，還關乎員工工作的可靠性，”他說。“如果門禁管理員由於 COVID-19 突然不得不離開辦公室，而您又沒有後備計劃，那該公司就大錯特錯了。但是，如果該公司擁有託管訪問控制系統，並且合作夥伴可以提供遠程管理支持，那麼當勞動力不太穩定時，他們會獲得更大的穩定性。”
霍尼韋爾商業安全公司的 Sheeladitya Karmakar 表示，由於如此多的企業已經轉向遠程工作，員工正在使用更多的網絡來遠程訪問設施，從而為潛在的網絡安全入侵創造了更多的接入點。而且由於許多公司由於“大辭職”而經歷了大量員工流動，很可能這些承包商和前僱員中的許多人仍然擁有公司訪問卡——這使得設施管理人員優先考慮加強其建築物的安全性和遠程功能訪問控制。
Karmakar 說，這種流行病還引發了管理訪問控制的轉變，使其成為一種更加無摩擦和無接觸的體驗。“多年來，訪問控制都是手動過程。例如，安全人員通常必須維護一個進入日誌，人們將在該日誌中填寫紙質表格以獲得訪問卡。雖然整個過程很繁瑣，但它也有很大的痛點：當有人忘記歸還門禁卡時，它會帶來潛在的安全風險。如今，通過數字解決方案，流程變得更加精簡，不僅對於設施，而且對於最終用戶也是如此。”
她補充說，隨著工人完全遠程辦公，這種流行病還加速了訪問控制和幾乎每個行業的雲計算競賽。“建築和設施經理需要靈活地遠程監控和管理他們的建築。基於雲的訪問控制可隨時隨地提供無縫的整體視圖，並通過允許專業人員做出明智的決策來簡化操作。”
Identiv 的 Mark Allen 說，COVID-19 大流行還從許多企業的利潤中抽走了很大一部分，使他們難以獲得資本支出。“大多數行業都在努力保持員工和企業的運轉，因此'現收現付'模式更容易實現，”他說。“我們看到了接觸者追踪應用程序、口罩意識和其他功能的增長，以幫助客戶管理不斷變化的環境。”
Brivo 的 Steve Van Till 說：“興趣上升是因為越來越多的人覺得需要遠程管理，而託管訪問控制是實現這一目標的一種策略。通常管理辦公室和安保的人沒有到他們需要做任何事情的程度，所以他們需要遠程做。”
ACRE 的 Widlitz 說：「透過基於雲的門禁控制，用戶可以從一個統一的介面管理多個場域，而無需增加本地伺服器和 IT 資源的費用。這些系統也往往非常可觀，因此團隊很容易學習，而無需投入大量培訓。」
儘管託管門禁控制的使用與行業無關，但某些細分市場自然適合該服務。Van Till 指出，對於擁有廣泛分佈的物業位置的業主和管理公司來說，它特別受歡迎，並且能夠在晚上和周末卸載處理問題 - 以及圍繞訪問權限問題的一些責任轉移。
Anthony DiCato 是 Netronix Integration 的業務開發銷售工程師主管，該公司是一家位於加利福尼亞州聖何塞的整合商，為大型科技公司、財富 100 強公司和政府實體等海灣地區的企業，提供託管門禁控制服務，這些地方的需求很大託管門禁控制是全球 COVID-19 大流行的結果。「在過去的兩年裡，對整合的需求越來越高，我們也看到了對訪客管理的更多推動，」他說。「雖然有一些雲端訪問，但我們還透過 Splan Visitor 和 PDF Solutions Inc. 提供本地服務，我們將其整合到主要的門禁控制系統中。」
RMR 的好處
對於安全整合商而言，託管門禁控制是建立經常性月營收 (RMR)、為公司提供強大的投資報酬率，並與客戶保持牢固合作夥伴關係的機會。
「透過託管服務，例如雲端的門禁控制，整合商能夠對組織的門禁控制系統採取基於服務的方法，以確保最長的正常運行時間，提供重要和持續的更新，並為企業所有者提供具有成本效益的方式，提供他們需要的那種安全監督，」Widlitz 說。「借助這項技術，遠端管理以及隨時隨地在任何設備上訪問資訊的能力，為整合商提供了一個巨大的賣點，以接觸到新的中小型企業受眾。」
斯威尼同意。他說：「好處將是與你的客戶群建立合作夥伴關係，以及每天增加價值並獲得補償的機會。「另一方面，挑戰將是建立和維持能夠提供這項服務的勞動力。」
Van Till 說，這對整合商來說可能是一個相當大的障礙，尤其是在招聘和留住人才很困難的時候。「不利的一面是它成為了人員配備方面的挑戰，」他說。「要做到這一點，整合商必須提供 24/7 全天候服務，這是一項艱鉅的任務。」
Widlitz 說，在更現實的基礎上，提供託管門禁控制，和其他基於雲的服務的整合商面臨著將商業思維方式，從僅僅提供產品轉變為提供服務的問題。「兩者之間有很大的不同，處理與客戶的合同與簡單地向客戶銷售產品有很大不同。SaaS 對這個行業來說仍然相對較新，那些不熟悉它或它提供的好處的人會毫不猶豫地出現。」
但隨著客戶對基於雲的服務的需求普遍成長，未能進行轉換的整合商將面臨被淘汰的風險，Sweeney 說。「這將不得不發展，以便整合商能夠支援客戶的需求，」斯威尼說。「總有一天，沒有 24/7 的服務，將成為客戶的交易破壞者。整合商將不得不發展或擺脫困境。」
Sweeney 補充說，未來是增強的服務產品。「技術就在那裡，所以現在球在系統整合商的法庭上，以利用該技術為我們的客戶提供白手套服務，以增加價值。託管服務不一定是向某人推銷技術，而是利用該技術使某人的生活更輕鬆。所以現在我們將看到產品的成長，整合商保持這種競爭優勢很重要。」
【3S MARKET】：在台灣「託管門禁控制」，已經有一些業者投入，但是目前尚未成為氣候，一些關鍵問題在本報導中有提及。但是目前投入的業者當中，很多只是在誇大或賣弄雲的好處，以為一套門禁設備加上雲，就能「輕鬆」賺錢。但從市場機制的長遠發展，「安全雲託管服務」，將是垂直應用區隔，以及高端應用區隔的高附加價值的服務性市場。
「託管門禁控制」絕對是一項很有前景發展的營運模式，關鍵在於是否能提供完整的附加價值服務！
· 智慧路燈市場趨勢、分析和預測報告
借助物聯網智能路燈解決方案，打造更安全、更可持續的城市
2021-2028 年，全球智慧路燈市場按元件細分市場（硬體、服務、專業、託管）、網路技術細分（窄頻、中頻、寬頻）和地區（北美、拉丁美洲、歐洲、亞太、中東和非洲）規模、共享展望和機會分析
市場概述
在預測期（2021-2028 年）期間，全球「智慧路燈市場」預計將以 30% 的CAGR 成長
智慧路燈是用於照亮城市的裝置。 在這方面，所有燈都是連線的，並具有感測器，透過在不需要或不使用時關閉燈來提高效率。因此，這些智慧連線的路燈，以高效率的電力使用照亮了城市街道。
該報告涵蓋了在智慧路燈市場，成長中發揮關鍵作用的所有主要趨勢和驅動因素。智慧路燈市場按元件、網路技術和地區細分。
市場動態
全球智慧路燈市場，主要是由對智慧路燈等節能系統的需求日益成長驅動。全球日益嚴重的能源危機，催生機了更節能系統的衝動。 預計在預測期內，透過節能實現永續發展的需求，將推動互聯路燈市場。
例如，能源貧困人口 1.9 億，發電能力為 3900 兆瓦，對奈及利亞來說仍然是一個關鍵問題。然而，該國擁有豐富的能源資源，其可再生能源的潛力，可以作為永續地解決電力危機的解決方案。目前打擊腐敗的政治意願有望變得越來越重要，並作為鼓勵未來幾年對奈及利亞電力部門進行投資的訊號。
全球智慧城市日益成長的建設，是智慧路燈市場在未來幾年產生積極影響的另一個原因。智慧城市不斷上升，導致物聯網裝置和 LI-FI 技術的採用增加。世界各地智慧城市的發展都有鉅額投資。例如，印度政府（GoI）宣佈了智慧城市使命下的 30 個新城市，將擬議的智慧城市總數增加到 90 個城市。 政府已宣佈在印度開發 100 個智慧城市。政府計劃為該任務下的 89 個城市投資 1.91 萬億印度盧比（300 億美元）。根據擬議的投資，80% 的資金將用於基於地區的發展（ABD），其餘 20% 的資金將用於 ICT 解決方案。
然而，在預測期內，初始安裝成本高昂和維護成本高是阻礙智慧路燈成長的一些因素。
市場細分
按元件，全球智慧路燈市場分為硬體和服務。硬體部分包括光源、驅動器和鎮流器、感測器、開關、控制器等。 由於硬體是智慧路燈不可或缺的元素，這將使硬體的市場以更高的 CAGR 成長。預計在預測期內，智慧路燈市場的硬體市場將以 30% 的 CAGR 成長。
透過網路技術，全球智慧路燈市場分為窄頻、中頻和寬頻。中型波段在智慧路燈市場佔據主導地位，因為事實證明，它既合理又在技術上適合儘可能多的潛在理想應用。
地理比率
按地理劃分，全球智慧路燈市場分為北美、亞太（APAC）、歐洲、南美洲以及中東和非洲（MEA）。
由於城市化的上升以及政府在該地區的節能措施，歐洲擁有最大的智慧路燈市場比重。此外，公共和私人對智慧路燈安裝的投資增加，將在預測期推動市場。例如，到目前為止，在歐洲，只有少數城市安裝了智慧照明。然而，歐盟委員會承諾幫助資助一個專案，到 2025 年在歐盟城市周圍建立 1000 萬盞智慧路燈。
由於辦公室和停車場等商業空間的增加，以及對智慧城市發展專案的大量投資，北美在智慧路燈市場裝置率方面直追歐洲，這將是該地區智慧路燈市場的主要驅動力。例如，芝加哥在未來四年內用 LED 和智慧控制，取代 27 萬盞城市燈的計劃，是街道照明專案規模和雄心壯志不斷擴大的一個很好的例子。這項舉措最終可能會每年為芝加哥節省 1000 萬美元的能源成本。Navigant Research 最新版本的智慧城市追蹤器，包括 221 個城市的智慧城市專案，其中四分之一正在佈署智慧街道照明，從最初的設置，到跨越數萬甚至數十萬盞燈的全市和區域佈署。
競爭分析
主要參與者正在採取投資研發、新產品釋出、擴大網路技術等策略，以在市場上脫穎而出。全球智慧路燈是一個競爭激烈的市場，市場中有各種全球和區域參與者。主要參與者通用電氣公司、Koninklijke 飛利浦 NV、Echelon Corporation、Osram AG 和思科系統公司。市場上的其他主要參與者包括 Triliant Holdings Inc.、AxiomTek、Tech Mahindra Limited、Schréder Group GIE 和 Silver Spring Networks Inc.。
2018 年 4 月：Telensa 與香港政府合作，更換歐思朗的 600 個路燈。這是試點計劃的一部分，預計該計劃將向整個地區的城市基礎設施引入更復雜、更智慧的街道照明系統。
2017 年 2 月，Citelum S.A. 在 EDF Lab Les Renardières 場域啟動了新的街道照明實驗室，以測試新技術的有效性；評估其對電力網路的影響；並找到和開發智慧、經濟和環保照明的新解決方案。
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· 機器人技術如何塑造當今世界
機器人世界的新興趨勢
從精心收割莊稼到組裝汽車和運送藥物，機器人解決方案正在提高生產力，提高安全性，並為各行各業提供更大的靈活性。創新組織正在尋找具有前瞻性的機器人應用程序，以幫助他們取得切實的成果。英特爾與製造商、系統整合商和最終客戶密切合作，幫助確保機器人提供強大的、以人為本的成果。
常見的機器人類型
隨著機器人製造商繼續在功能、價格和外形方面提供創新，機器人解決方案正在越來越多的行業和應用中實施。處理能力和人工智慧能力的進步，意味著我們現在可以使用機器人，以多種方式實現關鍵目的。
雖然機器人技術的應用差異很大 —— 指路、貨架、在危險環境中焊接金屬等等 —— 但今天的機器人通常可以分為六類。
自主移動機器人 (AMR)
AMR 在全球範圍內移動，並在執行過程中幾乎即時地做出決策。感測器和攝影機等技術，幫助他們獲取周圍環境的資訊。機載處理設備可幫助他們對其進行分析並做出明智的決定 —— 無論是移動以避開迎面而來的工人、準確挑選正確的包裹，還是選擇合適的表面進行消毒。它們是移動解決方案，需要有限的人力投入才能完成工作。了解有關 AMR的更多信息。
自動導引車 (AGV)
雖然 AMR 可以自由穿越環境，但 AGV 依賴於軌道或預定義路徑，並且通常需要操作員監督。這些通常用於在倉庫和工廠生產線等，受控環境中運送材料和移動物品。
關節機器人
鉸接式機器人（也稱為機械臂）目的在模仿人類手臂的功能。通常，這些可以具有 2 到 10 個旋轉接頭。每個額外的關節或軸，都允許更大程度的運動 —— 使這些成為弧焊、材料處理、機器維護和包裝的理想選擇。了解有關關節式機器人和機械臂的更多資訊。
類人動物
雖然許多移動類人機器人，在技術上可能屬於 AMR 的範疇，但該術語用於辨識執行以人為中心的功能，並通常採用類人形式的機器人。他們使用許多與 AMR 相同的技術組件來感知、計劃和執行任務，例如提供方向或提供禮賓服務。
協作機器人
協作機器人目的在與人類一起，或直接與人類一起工作。雖然大多數其他類型的機器人獨立執行任務，或者在嚴格隔離的工作區域中執行任務，但協作機器人可以與工人共享空間，以幫助他們完成更多工作。它們通常用於從日常工作流程中消除手動、危險或繁重的任務。在某些情況下，協作機器人可以透過響應和學習人類動作來進行操作。
雜種（混合型）機器人
各種類型的機器人通常組合在一起，以創建能夠執行更複雜任務的混合解決方案。例如，AMR 可能與機械臂相結合，以創建用於在倉庫內處理包裹的機器人。隨著更多功能組合到單個解決方案中，計算能力也得到整合。
固定 vs. 非固定位置機器人
機器人也可以大致分為兩組：在環境中移動的機器人和不移動的機器人。
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移動的 |
固定式 |
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機器人如何在各行各業中使用
企業和政府機構以多種方式使用機器人技術。所有五種常見機器人類型的佈署都是為了提高成果，並減輕員工的負擔，以便他們可以專注於最有價值和最關鍵的任務。
工業機器人
製造業長期以來，一直走在使用各類機器人實現業務成果的前端。AMR、AGV、關節機器人和協作機器人，都佈署在工廠生產線和倉庫中，以幫助加快流程、提高效率和提高安全性 —— 通常與可程式邏輯控制器結合使用。它們用於各種應用，包括焊接、裝配、材料運輸和倉庫安全。
農牧業機器人
AMR 正在幫助農民更快、更有效地收割莊稼 —— 他們正在使用令人印象深刻的智慧能力來做到這一點。農業機器人可以評估成熟度，將任何樹枝或樹葉移開，並精確細緻地採摘作物，以免對產品造成任何傷害。
衛生保健機器人
醫療保健行業使用各種類型的機器人，來增強患者體驗。AMR 用於提供藥物、消毒表面，或提供移動遠端呈現功能。協作機器人還用於在康復期間，協助醫療專業人員，或幫助護士更好地為患者服務。
倉儲後勤機器人
機器人技術幫助物流和運輸公司，快速高效地交付貨物。他們使用 AMR 和 AGV 作為倉庫機器人，幫助他們處理物品、加快操作並提高準確性。他們還使用 AMR 將貨物運送到最後一英里，並確保安全交付給客戶。
零售和酒店業機器人
機器人技術可用於以多種方式，增強客戶或客人的體驗。零售和酒店公司正在使用機器人技術來自動化庫存流程，提供禮賓或尋路服務，清潔各種環境，並協助客戶處理行李或代客泊車。
智慧城市機器人
機器人技術有助於創建更智慧、更安全的城市。人形機器人提供尋路和資訊服務。AMR 用於運送貨物和進行例行安全巡邏。機器人技術還有助於加快建築施工、進行現場調查，和收集建築建模資訊。
英特爾對機器人的影響
在各個行業，英特爾在使機器人能夠感知、計劃和採取相應行動方面發揮著不可或缺的作用。
他們的 處理器、FPGA 和VPU 解決方案用於多種類型的機器人，以提供智慧、自動化操作所需的基本計算能力。
他們還幫助推動機器人運行的更大技術生態系統 —— 從邊緣伺服器和設備到數據中心。他們的英特爾® oneAPI 編程模型 和英特爾® OpenNESS 分發版可幫助機器人製造商和軟體公司更輕鬆地創建，和佈署其解決方案所需的邊緣應用程序。
借助他們的英特爾® 實感™ 攝影機，他們可以幫助實現基本的機器視覺功能，使機器人能夠了解周圍的世界。借助英特爾® Distribution of OpenVINO™ toolkit，他們使開發人員能夠更輕鬆地，在機器人解決方案上佈署 AI 功能。
· 十幾種液位測量方法
DP 液位測量解説
複雜的自動化處理系統的需求、對更嚴格的過程控制的需求，以及日益嚴格的監管環境，促使過程工程師尋求更精確和可靠的液位測量系統。提高液位測量精度，可以減少化學過程的可變性，從而提高產品品質、降低成本和減少浪費。法規，尤其是管理電子記錄的法規，對準確性、可靠性和電子報告提出了嚴格的要求。較新的液位測量技術有助於滿足這些要求。
轉變中的液位測量技術
最簡單和最古老的工業液位測量設備當然是視鏡。作為一種手動測量方法，視鏡一直存在許多限制。用於其透明性的材料可能會遭受災難性故障，隨之而來的環境污染、人員危險狀況和/或火災和爆炸。密封件容易洩漏，並且如果存在堆積物，則會掩蓋可見水準。可以毫無保留地說，傳統的視鏡是任何安裝中最薄弱的環節。因此，它們正迅速被更先進的技術所取代。
其他液位檢測設備包括基於比重的設備，比重是最常用於檢測液位表面的物理特性。比重介於工藝流體和頂部空間蒸汽之間的簡單浮子，將漂浮在表面，準確地跟隨其上升和下降。靜水壓頭測量也已廣泛用於推斷液位。
當涉及更複雜的物理原理時，新興技術通常使用電腦來執行運算。這需要以機器可讀格式，從感測器向控製或監控系統發送數據。用於電腦自動化的有用的感測器，輸出信號格式是電流迴路、類比電壓和數位信號。類比電壓易於設置和處理，但可能存在嚴重的噪聲和干擾問題。
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| 圖 1：液位測量確定液位相對於過程流體儲存容器底部頂部的位置。可以使用多種技術，具體取決於流體的特性及其工藝條件。 |
最簡單和最古老的工業信號傳輸，是 4-20 mA 電流迴路（其中迴路電流隨電平測量而變化）是當今最常見的輸出機制。電流迴路可以將信號傳輸到更長的距離，而衰減更少。以多種協議（例如 Foundation Fieldbus、Hart、Honeywell DE、Profibus 和 RS-232）中的任何一種編碼的數位信號是最強大的，但 RS-232 等較舊的技術，只能處理有限的距離。在最新的發射器信號中，可以找到新的無線功能，使它們能夠遠距離發送，而幾乎沒有衰減。至於更先進的測量技術（例如，超音波、雷達和雷射），更複雜的數位編碼格式，需要數位電腦智慧來格式化代碼。將此要求與對高級通信能力和數位校準方案的需求相結合，解釋了將基於微處理器的電腦，嵌入幾乎所有液位測量產品的趨勢（見圖 1）。
成熟的液位感測技術
在整篇文章中，我們假設頂部空間中的蒸汽密度（通常是空氣）與工藝流體的密度相比，可以忽略不計。我們還將假設罐中只有一種均勻的工藝流體。其中一些技術可用於多級應用，其中兩種或多種不混溶的流體，共享一個容器。
1. 玻璃液位計。 200 多年來，玻璃儀表有多種設計可供選擇，包括鎧裝和無保護的，作為一種簡單的液位測量方法。這種設計的好處，是能夠透過透明玻璃看到真實水準。不利的一面是玻璃破裂的可能性，導致溢出或對人員的安全。
2. 浮動。浮子的工作原理很簡單，就是將比重介於工藝流體和頂部空間蒸汽之間的浮力物體放入罐中，然後連接機械裝置以讀取其位置。浮子沉到頂部空間蒸汽的底部，並漂浮在過程流體的頂部。雖然浮子本身是定位液體表面問題的基本解決方案，但讀取浮子位置（即進行實際液位測量）仍然存在問題。早期的浮子系統使用諸如電纜、膠帶、滑輪和齒輪等機械部件來傳遞液位。配備磁鐵的花車今天很受歡迎。早期的浮動液位變送器，使用電阻器和多個簧片開關網路，提供模擬或離散液位測量，這意味著變送器的輸出，以離散步長變化。與連續電平測量設備不同，它們不能區分步驟之間的電平值。
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| 圖 2：位移液位計根據阿基米德原理運行。支撐材料柱（置換器）所需的力會隨著被置換的過程流體的重量而減小。力感測器測量支撐力並將其報告為類比信號。 |
靜壓裝置
3. 置換器、4. 起泡器和 5. 差壓變送器 都是靜壓測量裝置。因此，任何溫度變化都會導致液體比重發生變化，壓力變化也會影響液體上蒸汽的比重。兩者都會導致測量精度降低。置換器按照阿基米德原理工作。如圖 2 所示，一列固體材料（置換器）懸浮在容器中。置換器的密度，總是大於過程流體的密度（它將沉入過程流體中），並且它必須從所需的最低液位，延伸到至少要測量的最高液位。隨著過程流體液位的上升，該柱排出的流體體積等於該柱的橫截面積，乘以置換器中的過程流體液位。浮力等於該置換體積，乘以過程流體密度，向上推動置換器，從而減少支撐它抵抗重力拉力所需的力。與變送器相連的感測器監測力的變化，並將其與液位相關聯。
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| 圖 3：起泡器透過測量儲存容器底部附近的靜水壓力，來感知過程流體深度。 |
起泡器式液位感測器如圖 3 所示。該技術用於在大氣壓下運行的容器中。其開口端靠近容器開口的汲取管，將吹掃氣體（通常是空氣，儘管當存在工藝流體污染或與工藝流體，發生氧化反應的危險時，可以使用惰性氣體如乾燥氮氣）進入罐。
當氣體向下流到浸漬管的出口時，管中的壓力會上升，直到它克服出口處液位產生的靜水壓力。壓力等於過程流體的密度，乘以其從汲取管末端到表面的深度，並由連接到管的壓力感測器監測。
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| 圖 4：差壓感測器透過測量罐底流體與容器壓力之間的總壓差，來監測過程流體液位。 |
差壓 (DP) 液位感測器如圖 4 所示。基本測量值是罐底的總壓力（流體的靜水壓頭加上容器中的靜壓）與罐底的靜壓或壓頭之間的差值。血管。與起泡器一樣，流體靜壓差等於過程流體密度，乘以容器中流體的高度。圖 4 中的裝置使用大氣壓作為參考。頂部的通風口使頂空壓力與大氣壓力相等。與起泡器相比，DP 感測器可用於無排氣（加壓）容器。所需要的只是將參考端口（低壓側），連接到容器中高於最大填充水平的端口。
根據過程的物理條件，和/或變送器相對於過程連接的位置，可能仍需要液體吹掃或起泡器。
6. 稱重感測器， 稱重感測器或應變儀設備，本質上是一種機械支撐構件或支架，配備有一個或多個感測器，用於檢測支撐構件中的小變形。隨著稱重感測器上的力發生變化，支架會輕微彎曲，從而導致輸出信號發生變化。已校準的稱重感測器，具有從分數盎司到噸的力容量。要測量液位，必須將稱重感測器整合到容器的支撐結構中。隨著過程流體填充容器，稱重感測器上的力增加。知道容器的幾何形狀（特別是橫截面積）和流體的比重，將稱重感測器的已知輸出，轉換為液位是一件簡單的事情。
儘管稱重感測器因其非接觸特性，而在許多應用中具有優勢，但它們價格昂貴，並且容器支撐結構和連接管道，必須圍繞稱重感測器對浮動子結構的要求進行設計。除了所需的淨重或產品重量外，由容器支撐的容器、管道和連接結構的總重量，將由負載系統稱重。
這個總重量通常會對淨重產生非常差的調節，這意味著淨重佔總重量的百分比非常小。最後，由不均勻的加熱（例如，從早晨到傍晚的陽光）引起的支撐結構的生長可以反映為水平，側向載荷、風載荷、剛性管道和防傾覆硬體的綁定（用於底部安裝的稱重感測器），簡而言之。
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| 圖 5：磁性液位計使用磁耦合梭來定位浮子在腔室中的位置。 |
7. 磁性液位計。 這些儀表（參見圖 5）是視鏡的首選替代品。它們類似於浮動設備，但它們以磁性方式傳達液面位置。浮子攜帶一組強永磁體，透過兩個過程，連接件安裝在與容器相連的輔助柱（浮子室）中。該柱橫向限制浮子，使其始終靠近腔室的側壁。當浮子在液位上下移動時，磁化梭或長條圖指示隨之移動，顯示浮子的位置，從而提供液位指示。該系統只有在輔助柱和室壁由非磁性材料製成時才能工作。
許多製造商提供針對被測流體的比重優化的浮子設計，無論是丁烷、丙烷、油、酸、水還是兩種流體之間的介面，以及大量的浮子材料選擇。這意味著儀表可以處理高溫、高壓和腐蝕性流體。超大浮子室和高浮力浮子，可用於預期會堆積的應用。
腔室、法蘭和過程連接可以由工程塑料（例如 Kynar）或特殊合金（例如 Hastelloy C-276）製成。特殊的腔室配置可以處理極端條件，例如液態瀝青的蒸汽夾套、用於閃蒸應用的超大腔室、液氮和製冷劑的溫度設計。許多金屬和合金，如鈦、Incoloy 和 Monel，可用於高溫、高壓、低比重和腐蝕性流體應用的各種組合。今天的磁性液位計，還可以配備磁致伸縮和導波雷達發射器，以允許將儀表的本地指示，轉換為 4-20 mA 輸出，和可以發送到控制器，或控制系統的數位通信。
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| 圖 6：電容式液位感測器測量，由液位變化產生的兩個板之間的電容變化。有兩種版本可供選擇，一種用於具有高介電常數 (A) 的流體，另一種用於具有低介電常數 (B) 的流體。 |
8. 電容變送器。 這些設備（參見圖 6）的工作原理，是過程流體通常具有介電常數 ᶓ，與非常接近 1.0 的空氣或空氣顯著不同。油的介電常數為 1.8 至 5。純乙二醇為 37；水溶液在 50 到 80 之間。該技術需要隨液位變化的電容變化，由連接到變送器和過程流體的絕緣桿，或連接到變送器的非絕緣桿，和任一血管壁或參考探頭。隨著液位上升並填充更多板之間的空間，總電容會成比例地上升。稱為電容電橋的電子電路測量總電容，並提供連續的液位測量。
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| 圖 7：磁致伸縮液位變送器使用導線中的扭轉波的速度來產生液位測量 |
現代技術
早期的連續液位測量技術，與現在獲得青睞的技術之間，最顯著的區別可能是使用飛行時間 (TOF) 測量，將液位轉換為常規輸出。這些設備通常通過測量液位與靠近容器頂部的感測器，或變送器處的參考點之間的距離來操作。該系統通常在參考點產生脈衝波，該脈衝波穿過蒸氣空間或導體，從液體表面反射，然後返回參考點處的拾取器。電子計時電路測量總行程時間。將傳播時間，除以波速的兩倍得出到流體表面的距離。
這些技術的主要區別，在於用於進行測量的脈衝類型。
9. 磁致伸縮液位變送器。使用包含浮子的磁鐵，來確定液位的優勢已經確立，並且磁致伸縮是一種經過驗證的技術，可以非常精確地讀取浮子的位置。磁致伸縮發射器不是機械鏈接，而是使用沿導線的扭轉波的速度，來找到浮子並報告其位置。在磁致伸縮系統中（見圖 7），浮子帶有一系列永磁體。
感測器線連接到變送器處的壓電陶瓷感測器，張力固定裝置連接到感測器管的另一端。該管要么穿過浮子中心的孔，要么在非磁性浮子室外與浮子相鄰。為了定位浮子，變送器沿感測器線，發送一個短電流脈衝，沿其整個長度建立一個磁場。同時，觸發定時電路。該場立即與浮子中的磁鐵產生的場相互作用。總體效果是，在電流流動的短暫時間內，導線中會產生扭轉力，就像超音波振動或波一樣，該力以特徵速度傳回壓電陶瓷感測器。
當感測器檢測到張力波時，它會產生一個電信號，通知定時電路該波已經到達並停止定時電路。計時電路測量電流脈沖開始，與波到達之間的時間間隔 (TOF)。根據這些資訊，浮子的位置可以非常精確地確定，並由變送器顯示為液位信號。該技術的主要優點，是信號速度是已知的，並且與溫度和壓力等過程變量保持恆定，並且信號不受泡沫、光束發散或虛假回波的影響。另一個好處，是唯一的移動部件是隨著流體表面上下浮動的浮子。
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| 圖 8：超音波液位變送器使用聲速來計算液位 |
10. 超音波液位計。超音波液位感測器（參見圖 8）使用超音波脈衝從感測器傳播到流體表面，並返回 (TOF) 所需的時間，來測量感測器與表面之間的距離。這些感測器使用數十千赫茲範圍內的頻率；傳輸時間約為 6 ms/m。音速（在 15°C 的空氣中為 340 m/s，在 60°F 時為 1115 fps）取決於頂部空間中的氣體混合物及其溫度。雖然感測器溫度得到補償（假設感測器與頂部空間中的空氣溫度相同），但該技術僅限於空氣，或氮氣中的大氣壓測量。
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| 圖 9：雷射變送器使用短脈衝雷射能量進行測量等級。 |
11. 雷射液位計。雷射專為散裝固體、泥漿和不透明液體（例如髒污槽、牛奶和液態苯乙烯）而設計，其工作原理與超音波液位感測器的原理非常相似。然而，他們不是使用音速來找到水準，而是使用光速（參見圖 9）。容器頂部的雷射發射器，將短脈衝光發射到工藝液體表面，將其反射回檢測器。計時電路測量經過時間 (TOF) 併計算距離。關鍵是雷射幾乎沒有光束擴散（0.2 度光束發散角）和虛假回波，並且可以引導穿過小至 2 英寸 2 的空間，即使在蒸汽和泡沫中也是如此。它們非常適合用於有許多障礙物的船隻，並且可以測量長達 1500 英尺的距離。對於高溫或高壓應用，例如在反應堆容器中，雷射器通常與專用視窗結合使用，以將變送器與過程隔離。這些玻璃窗將變送器與過程隔離。這些玻璃窗以最小的擴散和衰減，透過雷射束，並且必須包含工藝條件。
12. 雷達液位變送器。空中雷達系統從船頂的喇叭或棒狀天線，向下發射微波。信號從流體表面反射回天線，計時電路透過測量往返時間 (TOP) 來計算到液位的距離。雷達技術的關鍵變量，是液體的介電接觸。原因是微波（雷達）頻率的反射能量，取決於流體的介電常數，如果 Er 較低，則雷達的大部分能量會進入或通過。水 (Er=80) 在 Er 的變化或不連續處產生極好的反射。
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| 圖 10：導波雷達使用波導從流體表面傳導微波能量。 |
導波雷達 (GWR) 發射器（參見圖 10）也非常可靠和準確。剛性探頭或柔性電纜天線系統，將微波從罐頂向下引導至液位，並返回發射器。與空中雷達一樣，從較低 Er 到較高 Er 的變化會引起反射。導波雷達的效率是空中雷達的 20 倍，因為導波器提供了更集中的能量路徑。不同的天線配置允許測量低至 ER=1.4 或更低。此外，這些系統既可以垂直安裝，也可以在某些情況下水平安裝，導軌彎曲達 90 度角，並提供清晰的測量信號。
GWR 展示了超音波、雷射和露天雷達系統的大部分優點，和很少的缺點。雷達的波速在很大程度上，不受蒸汽空間氣體成分、溫度或壓力的影響。它在真空中工作，無需重新校準，並且可以測量大多數泡沫層。將波限制在跟隨探頭或電纜，可消除光束擴散問題，以及罐壁和結構的虛假回波。
總結
不同測量技術的總體趨勢，反映了市場驅動因素。精緻的數位電子設備，使液位感測器和其他測量設備更易於使用、更可靠、更易於設置且成本更低。改進的通信介面，將液位測量數據輸入公司現有的控制和/或資訊系統。
當今的液位感測器採用越來越多的材料和合金，來應對惡劣的環境，例如油、酸以及極端溫度和壓力。新材料也有助於工藝儀器滿足特殊要求，例如用於腐蝕性應用的 PTFE 夾套材料製成的組件，和用於清潔度要求的電拋光 316 不銹鋼。由這些新材料製成的探頭，使接觸式變送器幾乎可以用於任何應用。