作者： Rolf Horn

隨著工業物聯網 (IIoT) 持續在各個行業掀起波瀾，對能夠無縫集成、可靠連接和高效部署的解決方案的需求也在持續增長。

為此， [DigiKey]和 [Würth Elektronik]攜手提供旨在簡化 IIoT 實施的廣泛產品和工具。通過關注連接、開發資源和效率，企業將會找到實現運營輕松轉型所需的支持。

本文將探討一些關于物聯網連接和傳感器的解決方案、開發和部署工具，以及提高 IIoT 效率的策略。無論是實現云連接還是改造傳統系統，DigiKey 和 Würth Elektronik 都能為用戶提供構建互聯未來的基石。

物聯網連接和傳感器

強大的連接能力和可靠的傳感器技術是任何物聯網生態系統的核心。為滿足這些要求，DigiKey 和 Würth Elektronik 專門打造了一套全面的解決方案。從 Wi-Fi 和低功耗藍牙 (BLE) 模塊到先進的射頻和多協議模塊，該產品組合可實現跨多行業應用的無縫通信。

Würth Elektronik 的 BLE 系列被稱為“智能藍牙”，為要求長壽命和可靠性的小型低成本電池設備帶來了藍牙無線連接技術。這項技術對于實現醫療傳感器、遙控器、手表等廣泛的關鍵應用至關重要。例如， [Würth Elektronik 的 Proteus-I 智能藍牙 4.2 模塊 BLE]具有超低峰值、平均和空閑功耗，以及長達多年的電池壽命、低成本、多供應商互操作性和更大的覆蓋范圍。

圖 1：Würth Elektronik 的 Proteus-I 智能藍牙 4.2 模塊 BLE (2608011024000)。（圖片來源：Würth Elektronik）

如果 Wi-Fi 連接更為重要，那么 Würth Elektronik 的 [WLAN 模塊 Calypso]就是您的最佳選擇，這是一款基于 IEEE 802.11 b/g/n 的緊湊型 Wi-Fi 模塊，具有功能齊全的 TCP/IP 堆棧。Calypso 憑借其齒狀邊緣、智能天線配置和易于使用的 AT 風格指令界面，可以輕松集成到任何嵌入式應用中。該模塊還支持 IPv4 和 IPv6，同時還可實現現成的 SNTP、DHPv4、DHCPv6、mDNS、HPPT(S) 和 MQTT 等關鍵網絡應用。Calypso Wi-Fi 模塊專為工業應用而設計，提供六個安全插座以及安全啟動、存儲和 OTA 更新等高級安全功能。該模塊還適合串行電纜更換和具有云連接功能的低功耗物聯網應用。

圖 2：Würth Elektronik 的 Calypso Wi-Fi 無線電模塊 (2610011025000)。（圖片來源： Würth Elektronik）

如果同時需要 Wi-Fi 和藍牙功能，那么 Würth Elektronik 的多協議模塊便是一個不錯的選擇。[WIRL-COMB：Würth Elektronik 的 Stephano-I 無線電模塊]是一款專為物聯網應用而設計的小型無線電模塊，該模塊將 Wi-Fi 和 BLE 功能整合到一個低功耗智能封裝中。Stephano-I 模塊尤其適用于需要無線通信功能的嵌入式系統，由于通過 UART 接口操作并通過 AT 指令進行控制，因此易于集成。

圖 3：WIRL-COMB：Stephano-I 無線電模塊 (2617011025000)。（圖片來源：Würth Elektronik）

雖然該系列產品非常優秀，但有時特定的應用場所需要特定的方法。在這種情況下，Würth Elektronik 還提供固件可定制解決方案，例如 [Ophelia-III 無線電模塊]。Würth Elektronik 的 Ophelia-III 模塊專為諸如控制系統、遙控器和傳感器等設備之間的無線通信而設計。Ophelia-III 無需預裝固件，因此工程師們能夠靈活地集成專有固件，或靈活地利用 Nordic nRF Connect SDK 開發 BLE、Zigbee 或 Thread 等定制應用。該模塊包括一個集成的 PCB 天線，提供連接外部天線的選項以擴大覆蓋范圍。采用 nRF52840 芯片，兼具高性能和低功耗。Ophelia-III 無線電模塊配備了額外引腳，可連接定制設備或傳感器，使其用途廣泛并可根據用戶的項目進行定制。

圖 4：Ophelia-III 無線電模塊 (2611011022000)。（圖片來源：Würth Elektronik）

MEMS（微機電系統）傳感器用于監控和自動化領域的精確數據采集，與這些連接技術選項形成互補。所有這些共同構成了 IIoT 系統的基礎，賦能企業輕松實現互聯和數據驅動型運營，并具備可擴展性。

圖 5：[WSEN-ITDS 3 軸加速度傳感器] (2533020201601)。（圖片來源：Würth Elektronik）

Würth Elektronik 提供豐富的 MEMS 傳感器產品組合，完整產品信息參見 [DigiKey 網站]。這些 MEMS 傳感器可用來測量溫度、壓力、加速度等，并全面支持 Würth Elektronik 提供的即用型 SDK 和評估板。

開發和部署工具

開發和部署 IIoT 解決方案通常是一個耗費資源的復雜過程。Würth Elektronik 通過其模塊化 [FeatherWing 可堆疊板]，利用一系列開源 SDK 和評估板簡化了這一過程。Würth Elektronik 的開源 SDK 采用 C 語言編寫，完全可定制，可滿足特定要求。這些 SDK 可實現各種傳感器與 IIoT 系統的無縫集成，從而促進實時洞察，助力自動決策。

此外，云連接設計套件有助于簡化與基于云的生態系統的集成，從而更快、更高效地部署物聯網。這些工具旨在賦能開發人員，輕松實現從概念到實施的無縫銜接。

Würth Elektronik 的 FeatherWing 開發板與 Feather 外形完全兼容，開源且可堆疊，因此能夠增加功能，增大原型設計的空間。這些開發板涵蓋了廣泛的應用，包括傳感器、Wi-Fi、無線和電源。這些開發板還可以通過 Würth Elektronik 的其他 FeatherWings 或 Feather/QWIIC 外形設備進行擴展。

圖 6：Würth Elektronik 的傳感器 FeatherWing (2501000201291)。（圖片來源：Würth Elektronik）

例如，Würth Elektronik 的 [Sensor FeatherWing]可用于其溫度、濕度、加速度和絕對壓力傳感器，并通過共享的 I2C 總線進行連接。

圖 7：Würth Elektronik 的 MagI3C 電源 FeatherWing (2601157101001)。（圖片來源：Würth Elektronik）

如果重點關注電源應用，那么 Würth Elektronik 的 [MagI3C 電源 FeatherWing]是一個很好的解決方案。該板的工作輸入電壓為 9 V、12 V、15 V、18 V 和 24 V 工業電源軌，最大輸入電壓為 36 V，并配有一個額外 USB 接口提供 5 V 輸入電壓，可通過開關進行電壓切換。

提高效率

效率是成功實施物聯網的核心，無論是采用較新的系統還是釋放傳統系統的潛力。此處，改造是關鍵。Würth Elektronik 提供改造舊系統和優化工作流程所需的工具，能以最小的干擾實現最佳結果。這樣，企業可以降低成本、提高生產力并最大限度地發揮聯網技術的優勢。

例如，如果一家公司擁有一臺已有 15 年歷史的 CNC 機床，該機床具有專有控制軟件和與物聯網不兼容的控制接口，那么第一反應可能是換臺新機床跟上時代 — 特別是在該機床由于服務合同而無法改動并導致常見問題的情況下。

但是，如果我們不必花大價錢購買一臺新機器，而是可以通過非侵入方式對舊機器進行改造，并且還能享受物聯網的好處，結果會怎樣呢？

在這種情況下，可以利用之前探索的無線模塊，為 CNC 機床配備無線云連接，從而可以在云端從現有的控制系統收集機器數據，對機器進行遠程控制。

此外，可以安裝和連接上述各類傳感器，以提高收集數據的質量。這些數據可以通過可視化方式進行改進，了解機器狀態，或者與人工智能/機器學習 (AI/ML) 應用一起使用，實現預見性維護和流程優化。

這種方法可以延長舊機器的預期使用壽命，有助于數字化過程，減少對過時培訓的需求，對環境產生更積極影響并提高效率。由于這些因素以及購買新機器的支出，企業可以在頭幾年內通過改造獲得投資回報。您可以[在 DigiKey 網站上]查找 Würth Elektronik 廣泛產品組合，以滿足改造或新設計需求。

結語

Würth Elektronik 提供全面的連接解決方案、開發工具和提高效率的技術，以幫助企業自信而精確地應對 IIoT 的復雜性。

無論是集成先進的傳感器、部署模塊化開發板，還是為互聯未來改造傳統系統，他們的解決方案都能為優化工業運營提供清晰的途徑。隨著 IIoT 的不斷發展，DigiKey 和 Würth Elektronik 將始終致力于支持企業實現目標，打造更智能、更高效、更可持續的工業生態系統。

審核編輯 黃宇