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揭秘:工程机械物联网管理新技术背后不为人知的故事
作者: 佚名 时间:2020-1-20文章来源:中国财经时报网访问量:252

任何一个标志性产品的诞生大多都经历了数次迭代、更新。从快消品到电子产品,这些广为人知的品牌在外形和核心技术上都不断打破常规、颠覆自我。

机械指挥官的历史虽不长,却也实实在在经历了四代技术的洗礼和蜕变。在五年的探索和实践中,小步快跑,快速迭代,第四代技术的第三代产品终于实现了“极简安装·普遍适用”的产品使命。

2014至2015年智鹤科技在运营“攻城兵”这个项目时,很多合作的施工企业都反馈“租过来的设备管理起来很难”。本质原因在于施工企业、机主、驾驶员三者作为“管理者”和“被管理者”,在日常管理和利益分配上存在诸多对立、纠纷、博弈,对项目遍布全国各地的央企更是如此,短期、临时的租赁关系让机械管理更困难。

这促使智鹤科技产生了进入工程机械管理领域的想法,机械指挥官系列产品由此应运而生。

2015年初-2016年初

第一代技术:4g摄像头

第一代技术也被称为“视音频指挥模块”,主要是通过为机械安装摄像头,为管理人员和机手配备对讲机来实现对施工现场机械运行的远程监控与沟通。为此机械指挥官对市面上十几种不同品牌、不同类型的摄像头进行研究、分析,针对施工现场的环境特点和工程机械的工作状态,筛选合适的摄像头类型。

从最初的反馈来看,很多机主对视音频管理都表示了极大兴趣,不过现实很快给大家上了一课。首先是在落地实施过程中遇到了诸多阻力,接线供电的安装方式安装麻烦、成本高:需要撬开机械的装饰板,找到保险盒,不同机型的保险盒线路都不一样,没有标准的布线方式;找到保险盒后,需要搭铁、找常电、接电源线、天线、gsm天线。接了线之后,主机的固定也是个难题:如果固定在驾驶室易受机手干扰,如果固定在外部机身,产品做不到“三防”…安装困难加之机械在工地各处广泛分布,最终导致可能两个人一下午只能装一两台设备。

光是接线要动设备线路这一点,就足以让机主和机手充满抵触心理。安装之后,摄像头会因各种“不明原因”掉线或上线,可能是机械高频振动导致、也可能是机手人为拉扯线路导致连接不稳定,更不消提随便用泥巴糊一下镜头就可以阻碍录像这种操作。

模糊的镜头

更重要的是,摄像头其实是个伪需求,价值点太弱而成本太高。新鲜劲过后,管理人员根本没有时间去盯着录像看,看的体验也很差:画面没信号、延迟、工地没有wifi要用自己的流量看…

单纯的录像对实际管理也没有帮助、不实用。一方面镜头角度有限,能拍到的画面也很有限,而且本地存储容量有限,查看稍不及时达到内存就会覆盖之前的视频,无法实现数据追溯;另一方面目前的图像处理技术没有发展到能自动识别录像内容中的异常单纯的录像没有数据分析,对提高管理效率也毫无帮助。

2015年末-2017年初

第二代技术:车联网

第二代技术被称之为“dic模块”,是通过找到机械的can线,破解can协议来采集车身发动机转速、油温、水温、喷油量等数据。在一年两个月的时间里机械指挥官在破解技术上投入了巨大的成本,做了很多实验,也经历了很多次产品的迭代,最终还是选择了放弃,这可以说是踩得最深的一个坑。

这个“坑”主要是因为工程机械不像汽车有统一的obd接口,协议开放程度也高,它的can线非常难找。不同的机型有不同的线和协议,甚至同一品牌在不同时期推出的机械的can线和协议也不一样,只有专业人士才能找到can线;寻找can线的步骤也很繁琐,需要先将机械关机、在仪表盘内找can线、找到后再开机让设备处于工作状态、看信号有没有返回,如果没有返回需要再次关机、重新找线、开机、测试,如此循环往复,直至成功。可以说安装难度和成本比第一代摄像头更高。

在找到can线的前提下,采集信号的时候也存在导致线路发生故障的风险,包括can线短路或断路,影响车辆功能、液压控制、计时显示异常等。而且大部分工程机械都使用加密协议,协议的破解工作也非常困难,有的协议使用了时间调制技术,同样的数据会随着时间不断发生变化,根本没法破解。

除此之外,只有使用电喷发动机的设备才有通信协议,车联网技术对使用直喷发动机的设备根本走不通,而2009年以前大多机械设备都没有预留数据口,这意味着只有施工现场的一小部分机械能采集到数据,对于管理人员来说部分机械管不起来等于整个项目还是没管起来。加之施工企业对采集到的发动机转速、水温、油温这些数据不感兴趣,他们只关心机械每天干了多少活、用了多少油。

2016年初-2017年6月

第三代技术:有线传感器

2016年机械指挥官开始在传感器的研发与测试上投入巨大的人力物力财力,终于在2017年初成功自主研发了a01。a01这款传感器通过连接电瓶采集电压和三轴数据,然后监测机械启停状态来判断设备的工作状态。燃油管理方面,是通过设备自带的油位传感器来采集油量。

采集到数据的问题解决了,但数据的精度又是另外一个问题。a01在工时管理方面只能判断这台机械是在工作还是不工作,监测不了怠速;燃油管理方面则受制于机械自带的传感器精度有限,只能做到厘米级感知,油位值只能采集到百分比,监测不了具体油量。

如果说数据精度不够是a01落地后运行中会遇到的问题与考验,那如何把传感器在工地部署起来是机械指挥官面临的第一重挑战,因为接一根线的难度远远超出了预期。

但凡是涉及到“接电、接线、破坏原车电路”,落地的难度就很高。加上工程施工现场机械设备来源负责并且频繁进出场,频繁安装拆卸也不现实,需要专业工程师常驻现场。

“ 装可以,但我是新车,线路动了,厂家就不给三包了,出了问题你给我三包;

我的车太老了,趴在那不动我都担心它坏,你来接线,往后只要是它坏了都算你的;

我就干十天半个月活,还要动我车,我不干了;

……”

这些都是有线传感器在实际落地过程中会碰到的情况。a01遇到的“碰瓷”事故也不少,装了传感器的挖掘机电瓶被偷了,机主会把责任归于安装了a01,因为接线的时候拧开了螺丝,导致原本非常难拧动的螺丝变的好打开了,等于间接帮小偷省了力。还有一些挖掘机的多路阀坏了,机主也讹了工地一万多,明明是液压系统出的问题与接线接电毫无关系,却挟以“不让你们装,你们非得装”的由头让工地吃了哑巴亏。

实践证明在工地接一根线的难度超乎想象,“剪掉传感器的线”不是一个拍脑门拍出来的设计,而是从销售和市场出发的决策。

2017年4月至今

第四代技术:无线传感器

第一代产品:z01.0

2017年4月-2018年中在走过三代技术的探索之后,机械指挥官深刻感受到了监管类产品在工地落地和实施的重要性,决心要剪掉传感器的线,产品必须要做到“极简安装·普遍适用”。z01.0是机械指挥官自主研发的第一款无线传感器,它也是智能终端z03.0的“前身”。

z01.0配备了太阳能面板+锂电池储电,通过六轴传感器来采集、分析工程机械额的运行状态。不过z01.0的充电效率较低,功耗大,一次性充满电只能工作10天左右,这个问题在冬天被放大。但总的来说z01.0的研发是一次成功的探索,珠玉在前,后期对硬件的结构设计、功耗设计顺畅了许多。

值得一提的是,2019年机械指挥官对z01.0进行了远程升级优化,显著降低了功耗、提高数据可靠性。

第二代产品:z02.0

z02.0主要是在z01.0的基础上做了结构调整,采用灌胶工艺做防水,虽然解决了防水的问题但是存在售后维护困难的问题,所以整体只到开模阶段,没有量产和应用。

第三代产品:z03.0、z04.0、sp1.0、z05.0、sa1.0、sf1.0

2018年10月量产-至今

在找到“极简安装·普遍适用”的产品定位后,经过前两代产品与技术的摸索、实践,并且随着人才的加入、团队不断发展壮大,算法和软件层面也协力配合,机械指挥官提供的工程机械管理解决方案从软件到硬件层面都渐趋成熟。

首先在z01.0和z02.0的基础上填了之前的坑,智能终端z03.0在各方面设计都达到了最佳状态:外壳材质选用了改性abs+玻纤+uv耐候材料,耐高低温;波浪式卡槽设计,散热排水一槽两用,使终端透气性更强,夏天散热,雨雪天排水;低功耗设计将每天耗电保持在120mah以下,没有太阳的阴雨天气也可连续工作三个月;添加了蓝牙模块,可以自由拓展各类传感器…

2019年机械指挥官的另一个“大招”就是无线油位监测仪sp1.0了。2018年10月机械指挥官着力开展的“智能油箱盖”项目,通过近一年的研发和甄选,终于成功打造了一款内置环形电池的压力传感器,油量测量精度达到±0.5%,实时油量曲线让客户知晓每分钟的加油量与耗油量。在整个行业来说无线油位监测仪sp1.0的推出对提升燃油监管效率都具备革命性的意义,也为施工企业精细化管理燃油提供了全新的、可以批量落地的解决方案。

物联网从概念到落地必须贯穿整个产业链,从传感器、芯片、模组,到连接、传输,到平台、操作系统、再到数据分析与应用,绝非一蹴而就。机械指挥官自2015年入局以来,一直秉承对技术的尊重和对创新的坚持,坚持自主研发,经过四次迭代的洗礼,机械指挥官的产品望眼市场,独此一家。

与中铁、中建、中交、中铁隧道股份、山东路桥、安徽水安、贵州路桥等200+企业的合作反馈证明,机械指挥官的应用能帮助客户显著提升机械管理效率、节省15%燃油成本,进而降低25%设备使用成本。

越来越多的传统施工企业开始接受机械管理的智能化改造。通过技术去打破灰色利益链条,通过技术提高工程行业效率的趋势,是无法阻挡的。在帮助客户实现价值的过程中,机械指挥官物联网解决方案在开花更在结果。

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