BLE based Audio Platform for Condition Monitoring Applications

Industrie 4.0 hat die Einführung von intelligenten, vernetzten Internet-of-Things (IoT)-Geräten vorangetrieben, was die breite Anwendung von Zustandsüberwachungs- und vorausschauender Instandhaltungstechniken ermöglicht. Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines IoT-Sensormoduls, das einen Datenstrom von zwei Audiomikrofonen und Vibrationsmessungen aufzeichnen und über Bluetooth Low Energy drahtlos übertragen kann. Eine PC-Anwendung empfängt und speichert die Messwerte, wo sie anschließend analysiert werden. Die Aufzeichnungen dienen der Entwicklung von Algorithmen für maschinelles Lernen, die den Zustand der überwachten Maschine vorhersagen können. Das System überträgt zwei Audio-Datenströme mit einer Abtastrate von 8 kHz und einer Bitbreite von 16 Bit, sowie Vibrationsdaten von einem inertialem Messsystem mit sechs Freiheitsgraden und Temperaturmessungen mit einer Rate von 1 kHz. Die Funktionsweise des Sensormoduls wird auf einer Beispielanwendung evaluiert. Das vorgestellte Gerät einget sich, den mechanischen Zustand von Maschinen oder Anlagen aus der Ferne zu überwachen, indem es Echtzeit-Daten der Schall- und Vibrationsemission in hoher Auflösung erfasst, drahtlos überträgt und für übergeordnete Analysesysteme bereitstellt.