"Social Device" Special Interview - 2015-3

凡轉載自日經BP社技術信息網站“日經技術在線 ” 2015年7月至2016年2月的內容,均獲得了相關許可,特此聲明。

改變產業和生活的IoT 傳感技術的進化推動加速普及

包括產業機制和人們的生活在內,IoT(物流網)作為有可能使社會整體發生重大變革的概念,如今成為了關注的焦點。其普及的關鍵,在于連接真實世界與信息空間(計算機)的傳感技術。圍繞傳感技術的動向及IoT對社會的影響,在業內率先為工業制冷機采用基于IoT思路的遠程監控系統的前川制作所的常務董事淺野英世,與積極發展先進傳感器件的羅姆公司傳感器事業推進統括部長長畑隆也展開了討論。

長畑:

 IoT不單指以聯網為前提的信息設備,還表示所有物品都連接互聯網世界,這一技術在眾多領域均已成為關注的焦點。這是因為,人們對IoT寄予了厚望,希望通過為現有的機制融入IoT的概念,誕生新的功能和服務,從而創造出新的業務。

 一個具體事例,是經由互聯網等信息網絡監控設備和裝置狀態的遠程監控技術。前川制作所從2008年開始為產品配備遠程監控,已經啟動了以遠程監控為基礎的維護服務吧。

淺野:
淺野英世
前川制作所 常務董事

 前川制作所正在以設置在冷凍食品產地及消費地等的大型冷凍設備的“心臟”,也就是制冷機為中心開展業務。除了設備的開發和制造,還負責冷卻設備的設計,以及在現場設置制冷機的工程施工,甚至還一條龍承擔設置之后的維護工作,這是本公司業務的一大特點。

 2008年推出的冷庫專用高效率自然冷媒制冷機“NewTon”采用了遠程監控系統(圖1)。制冷機安裝的約30個傳感器收集到的數據,會通過NTT DoCoMo提供的通信網絡,以一定的間隔發送到本公司管理的服務器。由此構建起了利用這些數據,自動監控客戶使用的制冷機的運轉狀態的系統。系統不只是監控運轉狀態,還能夠檢測前兆,預防因發生故障而造成停機。一旦出現故障前兆,服務人員馬上就會趕到客戶身邊,采取相應措施,查明原因并進行處理。  

圖1:配備了遠程監控系統的高效率自然冷媒制冷機“NewTon”
(點擊放大)

 其實,在開發這套系統的時候,還沒有IoT這個詞。因此,我們并不是在意識到IoT之后才進行的開發。但是近來,外部人士把這套系統視為IoT的具體實例,開始給予了關注。以此為契機,本公司內部目前正在結合IoT的趨勢,就今后的發展等展開探討。

傳感器需求趨于高級化

長畑:

 提供電子元器件的羅姆也在重點關注IoT(圖2)。特別是對于實現遠程監控系統等融入IoT思路的系統所必需的傳感器,正在著手強化業務。

圖2:羅姆針對IoT市場采取的舉措
(點擊放大)

 羅姆從生產被動元件電阻器起家,發展至目前,半導體已經占到了銷售額的一大半。利用以往積累的技術,生產著霍爾傳感器、光傳感器、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)傳感器等各式各樣的傳感器。

 羅姆從很早以前就在為構筑傳感器網絡而開發產品,提供解決方案,在IoT開始成為話題的時候,我們重新思考了應該怎樣發展這個領域。得出的一個答案,是針對作為IoT關鍵元件的傳感器,更加快速并且準確地滿足市場需求。我們在2014年設立了專門負責傳感器業務的“傳感器事業推進”部門,集中了羅姆集團擁有的傳感器技術和信息。通過廣泛匯集相關技術資源,在充分利用內部技術的同時,得以靈活滿足市場的各種需求。IoT市場目前才剛剛起步。我們認為,在這種情況下,挖掘市場需求,構建能夠靈活、快速地把握需求的體制是非常重要的。

淺野:

 制冷機一直都在使用各種各樣的傳感器,隨著遠程監控系統的采用,出現了更高級的需求。例如,過去測量壓力使用的是由名為波登管的金屬管制成的波登管壓力計,測量溫度使用的是酒精溫度計?,F場的技術員要使用這些來檢測數據。根據得到的數據,技術員會作出不同的判斷。也就是說,波登管壓力計和酒精溫度計雖然起到了傳感器的作用,但給出的指標比較寬泛。

 遠程監控系統實現后,在使傳感系統實現數字化的同時,還需要能夠檢測高精度的信息,以便掌握準確的情況。而且需要能夠長期維持高精度。

長畑:

 一般來說,工業設備使用的元器件的壽命需要達到消費用元器件的1.5倍~2倍。而且,工業設備的使用期限比消費設備長,元器件也要求壽命長、可靠性高,而元器件廠商則必須長期維持這些元器件的供應。對此,羅姆有信心按照企業目標中提出的“品質第一”的精神,依靠自主管理全套制造工序的“一貫制生產體制”,充分滿足這些需求。

取代五感的傳感技術成為必需

淺野:

 如果繼續追求遠程監控功能,對傳感的要求則必然會更高。其中之一就是能夠獲取人類五感數據的傳感器。我每次去使用制冷機的客戶的現場,都會聽裝置發出的聲音,使用人的各種“傳感器”收集信息。根據這些信息,可以了解裝置的情況。實際上,負責維護的服務人員會充分利用五感,根據得到的信息判斷情況并進行操作。要想依靠遠程監控系統,提供與他們相同的服務,則必須能夠與人一樣獲得信息。

長畑:
長畑隆也
羅姆 傳感器事業推進 統括部長

 對于取代人類五感的傳感器,我們已經收到了相關的需求。舉個例子,據說人只會聽到想要聽的聲音。相同的,有人向我們咨詢“能不能開發出提取特定音頻的傳感技術”。就像人用眼睛、耳朵、鼻子感覺水和空氣的變化一樣,如果有高速、高精度檢測液體和氣體變化的傳感器,就能代替人來監控排水、排氣,掌握工廠的健康狀態。

 目前,使用分光光度計等實驗室中的大型測量和分析裝置,雖然可以詳細檢測出液體和氣體成分的變化,但裝置的體積大,在方便性和成本上存在課題。今后,如果能夠使小型傳感器實現相同的功能,與人類一樣擁有五感的系統應該也可以實現。

淺野:

 如果能夠實現與大型測量器相同的小型系統,五感傳感器將大大接近現實。已有這樣的成功實例。在過去,分析振動使用的是大型的FFT分析儀,而近來,FFT分析儀的功能已經可以使用軟件和微處理器實現了。也就是說,在控制板中可以嵌入FFT分析儀。像我們這樣擅長機械的企業,說不定也到了必須靈活運用這種技術的時候了。

與客戶“共創”成為關鍵

長畑氏

 我們作為元器件企業,也在為IoT的普及開發新的傳感器,但憑器件企業的一己之力進行開發是有局限性的。這是因為,隨著使用傳感器的系統不斷增加,需求將會趨于多樣化。無論再怎么提高元器件的功能和性能,如果不與需求掛鉤,也創造不出附加值。

 但就像前面說過的那樣,IoT領域是剛剛起步的市場。我們希望從開發的初期階段就與客戶進行討論,在使需求逐漸清晰的過程中,實現高效的產品開發。我們不僅與日本國內客戶,還在與海外客戶一同推進這項舉措,作為組合了壓電元件與MEMS技術的“羅姆創新代工系統”,相繼創造出了紅外線傳感器、地磁傳感器等最新技術。

淺野:

 要想活用IoT創造新業務和服務,發掘市場需求的舉措非常重要。我們正在開展以遠程監控系統為基礎創造新業務和新服務的項目。約20名項目成員分管設在日本全國的40處服務網點,正在通過與客戶的接觸,探討與維護相關的新創意。如果能夠通過這個項目發掘出新需求,應該可以使基于遠程監控系統的服務實現更大的進步。

 IoT蘊藏著大幅改變商務模式的可能性。我們通過NewTon切實感受到了這一點。過去,當客戶遇到問題的時候,大多是由服務人員上門服務。自從用上遠程監控系統之后,服務人員臨時上門的次數少了,定期上門的模式在內部得到了推廣。也就是說,銷售的基本方法和模式發生了改變。

 而這一切今后還有可能迎來更大的變革。比如說,如果可以使用遠程監控系統細致地進行維護,就能隨時保持新品的狀態。而且,通過根據不同的情況進行優化,性能或許會比新品還要好。到那個時候,客戶將再也找不到擁有機械的意義。如此一來,有可能會產生“免費使用提供的裝置,按照使用量付費”的新商務模式。

長畑:

 隨著IoT向各個領域拓展,已出現了大幅改變人們的生活和社會的趨勢。使這一趨勢加速發展,滲透到每一個角落,是我們應盡的使命。我們將在準確把握市場需求的同時,建議并提供新的技術和器件,積極推動IoT實現普及。

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