物聯(lián)網(wǎng)解決方案如何幫助OEM降低航空航天業(yè)的成本

物聯(lián)網(wǎng)在航空業(yè)的潛力是無窮無盡的。通過有效利用物聯(lián)網(wǎng)，航空業(yè)可以專注于提高乘客安全性、降低成本、系統(tǒng)維護(hù)、效率、安全性和客戶體驗。

物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 已經(jīng)進(jìn)入飛機機艙，幫助原始設(shè)備制造商 （OEM） 通過智能航空航天工業(yè)解決方案降低飛機成本。飛機機艙電子設(shè)備包括監(jiān)視和控制機艙的大量互連和電動設(shè)備和子系統(tǒng)。其中包括機艙燈、乘客服務(wù)單元、窗簾、煙霧探測、滅火系統(tǒng)、空調(diào)、頭頂機艙音頻、水系統(tǒng)、廢物系統(tǒng)、空乘人員面板以及機上娛樂系統(tǒng)的支持。航空公司和原始設(shè)備制造商正在尋求管理機艙電子設(shè)備的成本，因為這些子系統(tǒng)構(gòu)成了飛機總成本的重要組成部分。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，原始設(shè)備制造商正在開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)解決方案，以更低的成本發(fā)展下一代飛機機艙。

為什么支持物聯(lián)網(wǎng)的飛機機艙是當(dāng)務(wù)之急？

飛機機艙系統(tǒng)中安裝了大量的傳感器和控制開關(guān)。這些機艙子系統(tǒng)中的大多數(shù)都有有線組件，帶來了嚴(yán)重的飛機系統(tǒng)設(shè)計和維護(hù)問題。主要缺點如下：

有線連接增加了布線的復(fù)雜性，嚴(yán)重影響了這些系統(tǒng)的設(shè)計、安裝和調(diào)試

大量的電線給這些飛機系統(tǒng)的維護(hù)帶來了困難

電線也對飛機的重量有重大貢獻(xiàn)，從而降低了燃油效率

布線也占用了飛機的空間，使飛機有限的空間變窄

在物聯(lián)網(wǎng)世界中使用無線傳感器和控制機制，原始設(shè)備制造商可以顯著降低飛機的工程設(shè)計、安裝和維護(hù)成本。

如何設(shè)計支持物聯(lián)網(wǎng)的飛機機艙子系統(tǒng)？

支持物聯(lián)網(wǎng)的飛機機艙子系統(tǒng)由三部分組成：終端設(shè)備、網(wǎng)狀通信網(wǎng)絡(luò)和信息中心?；?LoWPAN的Thread技術(shù)，反過來使用IEEE 802.15.4無線協(xié)議與網(wǎng)狀通信，由幾個終端設(shè)備節(jié)點和一個邊界路由器組成，形成基本的監(jiān)測和控制區(qū)域，位于系統(tǒng)的底部。邊界路由器也可以充當(dāng)網(wǎng)關(guān)。系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如下圖所示。

終端設(shè)備可以配置單個或多個不同的精密傳感器和執(zhí)行器，用于子系統(tǒng)操作。終端設(shè)備節(jié)點部署在監(jiān)控區(qū)域。

以自組織的方式，終端設(shè)備節(jié)點構(gòu)成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)并協(xié)同感知和收集網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域。在對檢測到的信息進(jìn)行主要處理后，監(jiān)控信息通過線程網(wǎng)絡(luò)中繼到邊界路由器/網(wǎng)關(guān)。隨后，通過飛機以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)關(guān)節(jié)點將此信息發(fā)送到中央監(jiān)視器和控制器。最后，控制器基于子系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，對終端設(shè)備網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行綜合管理和配置。

每個終端設(shè)備節(jié)點也可以連接到一些控制機制，如燈和LED指示燈?？刂破骺梢栽谠O(shè)備上執(zhí)行任何控制操作，這些操作首先通過飛機的以太網(wǎng)從控制器發(fā)送到網(wǎng)關(guān)。然后，網(wǎng)關(guān)通過 Thread 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)將控制命令發(fā)送到終端設(shè)備。終端設(shè)備接收命令并采取適當(dāng)?shù)牟僮?，例如打開/關(guān)閉燈。

任何傳統(tǒng)的飛機子系統(tǒng)（如機艙管理系統(tǒng)）都由傳感器和執(zhí)行器組成，這些傳感器和執(zhí)行器使用電線連接到中央控制器?？粘巳藛T面板使用飛機的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過以太網(wǎng)連接到機艙管理控制器。為了將該系統(tǒng)升級到無線，我們可以將低功耗無線MCU與傳感器和執(zhí)行器集成，以通過Thread，BLE或Zigbee等RF協(xié)議與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)通信?？团摴芾硐到y(tǒng)控制器可以使用 MQTT 協(xié)議通過以太網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)通信.MQTT代理可以部署在客艙管理系統(tǒng)控制器中，通過網(wǎng)關(guān)和空乘人員面板啟用發(fā)布和訂閱機制。當(dāng)傳感器發(fā)送狀態(tài)時，它可以顯示在空乘面板上，并且來自空乘面板的任何控制都可以中繼到執(zhí)行器。

支持物聯(lián)網(wǎng)的子系統(tǒng)如何幫助 OEM 降低成本？

提供先進(jìn)航空航天解決方案的領(lǐng)先原始設(shè)備制造商之一與 VOLANSYS 接洽，希望開發(fā)飛機無線客艙控制系統(tǒng) （WCCS），以減輕整體重量并簡化各種客艙控制組件（如燈、頭頂行李箱和乘客服務(wù)單元 （PSU））的初始安裝和配置，最終降低安裝人工成本。VOLANSYS 是面向航空業(yè)的領(lǐng)先物聯(lián)網(wǎng)解決方案提供商，通過提供智能航空航天業(yè)解決方案（包括機艙管理系統(tǒng)、機上娛樂系統(tǒng)、飛機結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)等），幫助解決飛機制造商面臨的挑戰(zhàn)。

審核編輯：郭婷