工业传感器设备厂商R公司开发部

利用小型可穿戴式传感器管理建筑工人的身体状况我们希望利用物联网确保环境严峻的建筑工地的安全,但遇到了工地特有的课题…

背景

建筑工地的事故发生率高于其他行业。这主要是因为年轻劳动力人数正在减少,而老龄工和不熟练工正在增加。因此,对作业环境进行完善和管理开始变得重要。
但是,监工很难时刻管理所有工人。因此,利用物联网对工人的生物信息及其所处的作业环境进行监测,同时利用这些监测数据进行危险预估和预测的这种技术备受关注。而开发出一种具有负担少,不妨碍作业,无不适感,使用方便等特性,支持作业和监测的同时进行的可穿戴设备刚好可以满足这一需求。
工业用可穿戴设备厂商R公司也正是从这样的需求出发,一直致力于对可穿戴式传感器的开发。

课题

为了实现小型和轻量化,我们在研究硬币型非充电电池的过程中也遇到了问题

开发部正在被一个问题困扰着。为了实现可穿戴式传感器组件的小型和轻量化,我们使用了硬币型非充电电池,但发现在某些使用环境下,电池很快就会没电。如果电池没电,我们就无法获得关键数据,从而无法监测。我们还发现,如果为避免电池没电而使用大型电池,那么电池的加重将会给工人造成负担,也会影响作业。此外,我们还遇到了如需要更换电池和电池报废处理等一系列问题。

在利用环境发电供电中遇到了新的课题…

经过深思熟虑,我们提出了通过结合使用环境发电(染料敏化太阳能电池)和充电电池的方案来解决这一问题,并立即进行了试制。但我们发现,利用环境发电的供电只能提供μW级的微弱电能,而且需要能够输出大电流的充电电池来驱动传感器和实现已采集信息的无线通信。
R公司因对充电电池没有进一步的了解而停止了开发。

课题的关键

  • 虽然我们使用了硬币型非充电电池,但在某些使用环境下,电池很快就会没电

  • 为避免电池没电,我们使用了大型电池,但电池的重量会给工人造成负担,也会影响作业

  • 更换电池不仅费时费力,而且还会产生报废问题

  • 利用环境发电的供电只能提供μW级的微弱电能,而且无法驱动传感器或实现已采集信息的无线通信

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