Казалось бы, что может быть общего между такими разными вещами: рычагами, подшипниками и ступицами и виртуальной сущностью в облаке? Давайте искать.

Колесо автомобиля - это главное, что связывает его с физической реальностью вокруг (ДТП и сотрудников ГИБДД рассматривать не будем). Так же и устройства Интернета вещей (IoT) связывают его с физической реальностью, поэтому такие системы иногда называют кибер-физическими. Как кантилевер атомного силового микроскопа сканирует наномир, так колесо автомобиля сканирует дорожный ландшафт. Что при этом делает подвеска? Она помогает колесу делать свою работу максимально эффективно.

В автомобильной индустрии присутствует постоянное стремление к снижению наподрессоренной массы: все, что колеблется вместе в колесом, должно быть максимально легким, тогда колесу легче отрабатывать неровности, двигателю/тормозу - ускорять/замедлять, а рулевому механизму - изменять направление. Масса того, что прикручено к кузову, не столь важна. Все это и есть подвеска, которая соединяет колесо с остальным автомобилем.

Это аналогично стремлению в области IoT, и особенно в LPWAN, к "облегчению" устройства, перекладывая большую часть обработки данных и управления на платформу или сервер. Это делается для экономии ресурсов устройства, увеличения его энергоэффективности и продолжительности работы от батареи. Этим занимаются Device Twins (подробнее об этом подходе здесь, здесь и здесь).

Теперь давайте посмотрим на этот вопрос с другой стороны: как Device Twins могут быть использованы в подвеске. Если на колесо и элементы подвески установить несколько вибродатчиков, то можно собрать богатый материал. Device Twin подвески может отслеживать такие параметры, как износ амортизаторов, состояние пружин, стабилизаторов, подшипников и других элементов подвески. При этом необходимо обработать поступающие сигналы, чтобы идентифицировать опасную вибрацию. Все это может делать Device Twin подвески, работающий на бортовом компьютере автомобиля. Эта информация затем может быть использована для проведения предиктивного обслуживания, предсказания и предотвращения возможных проблем. Далее эти данные могут быть интегрированы в Digital Twin автомобиля для создания более полного и точного представления о его текущем состоянии и потребностях в обслуживании.

По традиции надо написать заключение. Один из часто задаваемых вопросов: «Зачем нужны эти Device Twins, только плодить сущности?». Так вот теперь есть ответ: «У Вас на машине есть подвеска? А зачем? Нужно колеса жестко прикрутить к кузову, а то в подвеске всегда что‑то ломается».

Комментарии (3)


  1. zatim
    08.07.2023 20:03
    +2

    На мой взгляд, нужно изначально проектировать подвеску так, чтобы при износе или отказе любого ее элемента ничего опасного не случалось, кроме повышенного шума или стуков. Такой подход надежнее чем проектировать опасную подвеску и возлагать обязанность следить за ней на электронику. Я вот, как электронщик, больше доверяю железному болту класса прочности не менее 10, закрученному с усилием 50 Н*м чем самой современной микросхеме.


    1. ogun Автор
      08.07.2023 20:03

      Я думаю, мы не найдем в аудитории Хабра человека, кто бы хотел НЕ надёжную подвеску. Но всё, как не жаль, имеет износ и конечный срок службы, даже суперболт (который, кстати, имеет массу). И шум, который для опытного водителя будет сигналом провести диагностику, для белокурой наездницы - лишь сделать музыку погромче.

      Сейчас идёт массовый переход обслуживания промышленной техники от принципа "по расписанию" к принципу "по состоянию", что стало возможным благодаря электронике и цифре.

      В автомобилестроении есть два производителя - Toyota и BMW, в чем-то антиподы, на мой взгляд.

      У Toyota регламент обслуживания - каждые 10 тыс. км. (Кстати, за счёт этого снижается количество зарегистрированных отказов, так как многие проблемы выявляются на плановом ТО. В результате Toyota лидирует в рейтингах надёжности).

      У BMW всё устроено иначе: бортовой компьютер считает моточасы, динамику езды и прочие параметры и вычисляет, когда пришло время очередного ТО. А в последнее время данные по состоянию авто отправляются производителю, формируется пакет необходимых запчастей и отправляется на СТО к необходимому времени. Это также позволяет BMW собрать большие данные о своих автомобилях, увидеть регулярную проблему и исправить ее (например, по отзывной кампании), а также точно планировать производство запчастей.


    1. ogun Автор
      08.07.2023 20:03

      Но вообще статья больше задумывалась про аналогию двойников устройств и подвески авто, чем про применение)