سمارٹ سیفٹی ہیلمیٹ کیس اسٹڈی: IoT- فعال صنعتی تحفظ ہیلمیٹ ڈیزائن کرنا

1. پروجیکٹ کا جائزہ

1.1 کلائنٹ کا پس منظر

کلائنٹ ایک صنعتی سمارٹ سیفٹی ہیلمٹ چلاتا ہے جس کی تعمیر، کان کنی، تیل اور گیس اور بھاری مینوفیکچرنگ میں فروخت ہوتی ہے۔ ان کے پاس غیر فعال PPE سرٹیفیکیشن تھے اور تین براعظموں میں ان کا ٹھوس ڈیلر نیٹ ورک تھا۔ مسئلہ یہ تھا کہ حریف منسلک ہیلمٹ بھیج رہے تھے، اور اس کمپنی کے پاس جواب دینے کے لیے کچھ نہیں تھا۔ اس کا خلاصہ یہ تھا کہ اس عمل میں EN 397 اور ANSI Z89.1 کی درجہ بندی کھوئے بغیر ایک تصدیق شدہ ہارڈ ہیٹ شیل لے کر اسے لائیو IoT ڈیوائس میں تبدیل کر دیا جائے۔

مزید پڑھئے: اسمارٹ ارلی ایجوکیشن لرننگ ٹیبلٹ کیس اسٹڈی

1.2 پروجیکٹ کے مقاصد

ہم نے پہلے دن سے چھ ڈیلیوری ایبلز پر توجہ مرکوز کی۔ 

  1. ریئل ٹائم GPS ٹریکنگ
  2. انتباہ کے ساتھ خودکار زوال کا پتہ لگانا
  3. اختیاری گیس کا پتہ لگانے کے ساتھ درجہ حرارت کے لیے ماحولیاتی سینسنگ
  4.  کم از کم بارہ گھنٹے کا بیٹری رن ٹائم
  5.  IP65 یا IP67 ویدر پروف سگ ماہی
  6. مکمل ری اسپن کے بغیر پروٹو ٹائپ سے بڑے پیمانے پر پیداوار تک توسیع پذیر ہارڈ ویئر ڈیزائن۔

انجینئرنگ کے ہر فیصلے نے نیچے کی طرف ان چھ ضروریات کا جواب دیا۔

2. سمارٹ ہیلمٹ کی ترقی میں صنعت کے چیلنجز

2.1 سخت صنعتی ماحول

تعمیراتی مقامات بھاری پلانٹ کی مشینری چلاتے ہیں جو مستقل کمپن پیدا کرتی ہے۔ کان کنی کی سرنگیں اعلی نمی کو باریک دھول کے ساتھ جوڑتی ہیں۔ آف شور پلیٹ فارم گرے ہوئے سامان سے نمک کے اسپرے اور صدمے کے واقعات شامل کرتے ہیں۔ لیب میں کام کرنے والے سینسر سسٹم کی تعمیر ایک مسئلہ ہے۔ کنکریٹ پر دو میٹر گرنے کے بعد اسے کیلیبریٹ کرنا، دھول سے بھرے کنیکٹرز کے ذریعے منتقل کرنا، بالکل مختلف ہے۔

2.2 انڈور اور آؤٹ ڈور پوزیشننگ

GPS سٹیل سے بنی عمارتوں، زیر زمین راستوں اور گودام کے گھنے فرشوں کے اندر سگنل ڈراپ کرتا ہے۔ سیٹلائٹ کا تالا ٹوٹتے ہی سرنگ میں چلنے والا کارکن ٹریکنگ میپ سے غائب ہو جاتا ہے۔ پروجیکٹ کو ہائبرڈ نقطہ نظر کی ضرورت تھی۔ 

ہوائی خاکہ جس میں سگنل لائنز اور ورکر پوزیشن مارکرز کے ساتھ تعمیراتی سائٹ کے فلور پلان پر گھر کے اندر BLE بیکن ٹرائینگولیشن میں منتقلی کے باہر GPS سگنل ٹریکنگ دکھا رہا ہے۔

باہر، GPS پانچ سے دس میٹر کی درستگی دیتا ہے، جو سائٹ کی سطح کی آگاہی کے لیے کافی ہے۔ گھر کے اندر، BLE بیکن ٹرائینگولیشن نے کام سنبھال لیا۔ جہاں ذیلی میٹر کی پوزیشننگ کی اہمیت ہوتی ہے، جیسے مشینری کے اخراج والے زون، UWB اینکر اس خلا کو پُر کرتے ہیں۔ موڈ کے درمیان سوئچنگ سیٹلائٹ سگنل کی طاقت کی بنیاد پر خود بخود ہوتی ہے، بغیر کسی کارکن کے ان پٹ کی ضرورت ہوتی ہے۔

2.3 ریئل ٹائم الرٹ قابل اعتماد

اگر کوئی شخص گرتا ہے، تو ایک حفاظتی انتباہ جس کے پہنچنے میں چالیس سیکنڈ لگتے ہیں، مدد کے لیے بہت سست ہے۔ 

یہاں سادہ خرابی ہے:

1. کنکشن (LTE Cat-1)

زیادہ تر آلات استعمال کرتے ہیں۔ LTE Cat-1 ڈیٹا کے لیے یہ بہترین انتخاب ہے کیونکہ:

  • یہ وہی استعمال کرتا ہے۔ 4G سگنل آپ کا فون استعمال کرتا ہے۔
  • یہ جلدی پیغامات بھیجتا ہے۔
  • یہ معیاری تیز رفتار انٹرنیٹ کے مقابلے میں بہت کم بیٹری استعمال کرتا ہے۔

2. بیک اپ سگنل

اگر کوئی کارکن دور دراز کے علاقے میں ہے جس میں سیل فون سگنل نہیں ہے، تو آلہ استعمال کرتا ہے۔ LoRa.

  • یہ ایک "SOS" اور آپ کا مقام (GPS) بھیج سکتا ہے۔ کئی کلومیٹر.
  • یہ بہت سست ہے، لیکن 4G نہ ہونے پر بھی کام کرتا ہے۔

3. مقامی میموری

جب بھی کوئی انتباہ ہوتا ہے، ڈیوائس اندر موجود معلومات کی ایک کاپی بھی محفوظ کر لیتی ہے۔ اندرونی یاداشت.

  • اگر بھیجتے وقت سگنل کٹ جاتا ہے تو ڈیٹا ضائع نہیں ہوتا ہے۔
  • آلہ اس وقت تک انتظار کرتا ہے جب تک کہ کارکن سگنل والے علاقے میں واپس نہ آجائے۔

2.4 پاور مینجمنٹ

ہیلمٹ کے اگلے حصے میں نصب ایک 4,000 mAh سیل ثقل کے مرکز کو آگے منتقل کرتا ہے اور چند گھنٹوں میں گردن کی تھکاوٹ کا سبب بنتا ہے۔ پروڈکشن بیٹری 3,200 mAh ہے، جو سامنے والے الیکٹرانکس ماڈیول کو متوازن کرنے کے لیے پچھلے شیل پر رکھی گئی ہے۔ GPS پولنگ حرکت کے دوران ایک سیکنڈ کے وقفوں سے چلتی ہے اور جب ایکسلرومیٹر کو کسی حرکت کا پتہ نہیں چلتا ہے تو وہ پندرہ سیکنڈ تک گر جاتا ہے۔ LTE موڈیم ٹرانسمٹ ونڈوز کے درمیان سوتا ہے۔ ان ایڈجسٹمنٹس نے مل کر فیلڈ رن ٹائم کو پندرہ گھنٹے تک بڑھا دیا، بارہ گھنٹے کے ہدف کو ایک مفید مارجن سے صاف کیا۔

3. سسٹم آرکیٹیکچر ڈیزائن

3.1 کور پروسیسنگ پلیٹ فارم

اس ڈیوائس کا دماغ ایک چھوٹی چپ ہے جو ریاضی کرنے میں بہت اچھا ہے۔ یہ مختلف کاموں کو منظم کرنے کے لیے ایک سادہ پروگرام کا استعمال کرتا ہے، جیسے کہ گرنے کی جانچ کرنا اور پیغامات بھیجنا۔ بنانے والوں نے ڈیوائس کے لیے ایک چھوٹا دماغ منتخب کیا کیونکہ یہ بہت کم طاقت استعمال کرتا ہے، فوری طور پر شروع ہوتا ہے، اور ہینڈل کرنا آسان ہے۔ ایک دوسری، چھوٹی مددگار چپ بھی ہے جو حرکت پر نظر رکھنے کے لیے ہر وقت جاگتی رہتی ہے۔ یہ مرکزی دماغ کو مکمل طور پر بند کرنے اور بیٹری کو بچانے کی اجازت دیتا ہے جب تک کہ مددگار چپ گرنے کو نہیں دیکھتا اور اسے "جاگتا" ہے۔

3.2 سینسر انٹیگریشن

جڑواں پیمائش کی اکائی ایک چھ محور والا MEMS آلہ ہے جس میں تین محور ایکسلرومیٹر اور ایک ڈائی پر تین محور گائروسکوپ ہوتا ہے۔ سرگرمی کا پتہ لگانے کے دوران، زوال کا پتہ لگانے والی پائپ لائن کو کھلانے کے لیے ایکسلرومیٹر 400 ہرٹز پر نمونے لیتا ہے۔ GPS ماڈیول ایک مربوط اینٹینا کے ساتھ 18 ملی میٹر کمپیکٹ ہے، کھلے آسمان میں تیس سیکنڈ کے اندر کولڈ اسٹارٹ حاصل کرتا ہے۔ 

سمارٹ سیفٹی ہیلمٹ کا پھٹا ہوا خاکہ جس میں انفرادی سینسر ماڈیولز بشمول GPS، IMU، درجہ حرارت کا سینسر، اور گیس کا پتہ لگانے والی بندرگاہ ہیلمٹ شیل سے باہر کی طرف لیبل والی لیڈر لائنوں کے ساتھ ظاہر ہوتی ہے۔

ایک وائر ٹمپریچر سینسر ایمبیئنٹ اور بیٹری تھرمل حالات کی نگرانی کرتا ہے۔ دو اختیاری گیس سینسر پورٹس ایک معیاری کنیکٹر کے ذریعے الیکٹرو کیمیکل CO اور H2S ماڈیولز کو قبول کرتی ہیں، اس لیے ایک ہی بنیاد PCB معیاری تعمیرات اور ہائی رسک گیس ماحول دونوں کے لیے کام کرتی ہے۔

3.3 مواصلاتی فن تعمیر

چار پروٹوکول کنیکٹیویٹی اسٹیک کو پرت دیتے ہیں۔ LTE Cat-1 بنیادی ڈیٹا اور الرٹ ٹرانسمیشن کو ہینڈل کرتا ہے۔ بلوٹوتھ 5.0 ساتھی موبائل ایپ کے ساتھ جوڑا بنانے کا انتظام کرتا ہے اور BLE بیکن اینکرز کو اسکین کرکے انڈور پوزیشننگ فنکشن کو بھی چلاتا ہے۔ LoRa ہنگامی مواصلات کا احاطہ کرتا ہے جہاں سیلولر ناکام ہوجاتا ہے۔ ایک ہارڈویئر وائرڈ SOS بٹن، فرم ویئر کی حالت سے آزاد، ایک الرٹ فائر کرتا ہے یہاں تک کہ اگر مین ایپلیکیشن کریش ہو جائے۔

3.4 کلاؤڈ اور بیک اینڈ انٹیگریشن

ڈیٹا MQTT بروکر کے ذریعے کلاؤڈ تک پہنچتا ہے، جسے محدود سیلولر لنکس پر کم اوور ہیڈ کے لیے منتخب کیا جاتا ہے۔ ویب ڈیش بورڈ سائٹ پلان اوورلے پر ورکر کی لائیو پوزیشنز دکھاتا ہے، سرگرمی کی حالت کے مطابق رنگ کوڈ کیا جاتا ہے۔ موسم خزاں کے واقعات، جیوفینس کی خلاف ورزیاں، اور SOS ایکٹیویشنز ہر ایک ٹائم اسٹیمپ شدہ واقعات کے ریکارڈ بناتے ہیں۔ OTA فرم ویئر کی ترسیل ہیلمٹ کو جسمانی طور پر یاد کیے بغیر پورے بیڑے میں اپ ڈیٹس کو آگے بڑھاتی ہے۔

4. پی سی بی اور ہارڈ ویئر انجینئرنگ

4.1 کومپیکٹ ملٹی لیئر پی سی بی ڈیزائن

چھ پرت والے پی سی بی کا کراس سیکشن ڈایاگرام جس میں تکنیکی اسٹیک اپ مثال میں تانبے کے سگنل کی تہوں، زمینی جہاز، پاور پلین، ڈائی الیکٹرک سیپریٹرز، ڈرل کے ذریعے، اور BGA سولڈر بالز دکھائے گئے ہیں۔

مرکزی پی سی بی 58 ملی میٹر بائی 42 ملی میٹر پر چھ پرت والا ڈیزائن ہے۔ RF گراؤنڈ ہوائی جہاز براہ راست اوپری سگنل کی تہہ کے نیچے بیٹھتا ہے، اینٹینا کے نشانات کو مختصر اور مائبادی پر قابو رکھتا ہے۔ LTE موڈیم اور GPS ماڈیول بورڈ کے مخالف کونوں پر قابض ہوتے ہیں، جو تانبے کے ڈالے جانے والے بیریئر سے الگ ہوتے ہیں جو LTE ٹرانسمیٹر سے ریسیور کی غیر حساسیت کو روکتا ہے۔ EMI شیلڈنگ کین دونوں RF حصوں پر سولڈرڈ ہیں۔ اندرونی پرت کی روٹنگ اعلی تعدد کی عکاسی کو کم کرنے کے لیے دائیں زاویوں کے بجائے 45 ڈگری موڑ کا استعمال کرتی ہے۔

4.2 پاور مینجمنٹ سسٹم

پاور مینجمنٹ IC چار کاموں کا احاطہ کرتا ہے: 1A تک بیٹری چارجنگ، 1.8V، 3.3V، اور 5V ریلوں میں بجلی کی تقسیم، I2C پر بیٹری اسٹیٹ آف چارج رپورٹنگ، اور اوور وولٹیج، اوور کرنٹ، اور ڈیپ ڈسچارج سے تحفظ۔ چارجنگ ڈاکنگ کریڈل پر USB-C اور پوگو پن رابطہ دونوں سے ان پٹ کو قبول کرتی ہے۔ ایندھن کا ایک سرشار IC درجہ حرارت میں تین فیصد سے کم خرابی کے ساتھ بقیہ صلاحیت کو ٹریک کرتا ہے۔ فرم ویئر اس اعداد و شمار کو ہر تیس سیکنڈ میں پڑھتا ہے اور پوزیشن ڈیٹا کے ساتھ اس کی اطلاع دیتا ہے۔

4.3 اثر مزاحم الیکٹرانک ماڈیول

پی سی بی بورڈ اور فریم کے درمیان نیوپرین واشرز کے ساتھ چار M2 اسٹینڈ آف پر ماؤنٹ ہوتا ہے، دو میٹر کی کمی سے چوٹی کی تیز رفتاری کو جذب کرتا ہے۔ تمام بیرونی وائرنگ ہارنیسز پر برتن والے کنیکٹر نمی کو روکتے ہیں جہاں کیبلز ماڈیول ہاؤسنگ سے باہر نکلتی ہیں۔ ہاؤسنگ خود ہی شیل انٹرفیس پر TPE اوور مولڈ کے ساتھ 2.5 ملی میٹر وال ABS ہے، جو IEC 60529 ٹیسٹنگ کے تحت IP67 کے لیے درکار مہر بناتی ہے۔

5. مکینیکل اور صنعتی ڈیزائن

5.1 ہیلمیٹ کا ساختی انضمام

الیکٹرانکس ماڈیول ٹولنگ کے دوران شیل کے پچھلے ابرو میں بنے گہا میں بیٹھتا ہے، بعد میں موجودہ شیل میں نہیں کاٹا جاتا ہے۔ 

تصویر 20

اس امتیاز نے EN 397 امپیکٹ ایٹینیویشن ٹیسٹنگ کے لیے ساختی جیومیٹری کو برقرار رکھا۔ شیل نے مکمل الیکٹرانکس پے لوڈ کے ساتھ بار بار ڈراپ ٹیسٹ پاس کیے، اس بات کی تصدیق کرتے ہوئے کہ اضافی بڑے پیمانے پر تحفظ میں کمی نہیں آئی۔ کارکن فیلڈ میں بیٹری کو تبدیل کر سکتے ہیں، لیکن مرکزی ماڈیول کو ہٹانے کے لیے ایک ٹول کی ضرورت ہوتی ہے، جو سائٹ پر حادثاتی طور پر جدا ہونا بند کر دیتا ہے۔

5.2 ایرگونومکس اور آرام

بیٹری کے ساتھ مجموعی وزن 520 گرام ہے، آٹھ گھنٹے مسلسل پہننے کے لیے قابل قبول حد کے اندر۔ چھ نکاتی اندرونی ریچیٹ ہارنس کو 15 ملی میٹر فارورڈ آفسیٹ کے ساتھ دوبارہ انجینیئر کیا گیا تھا، جس سے سامنے والے الیکٹرانکس کے بوجھ کا مقابلہ کرنے کے لیے ہیلمٹ کے بیلنس کو پیچھے کی طرف منتقل کیا گیا تھا۔ شیل میں وینٹیلیشن چینلز صاف رہتے ہیں۔ 38 ° C کے محیط پر جانچ نے اس بات کی تصدیق کی کہ الیکٹرانکس ماڈیول کارکن کی کھوپڑی کے خلاف حرارت کا کوئی مرکز نہیں بناتا ہے۔

5.3 ماڈیولر ڈیزائن

بیٹری پیک سائیڈ پورٹ سے باہر نکلتا ہے اور کوارٹر ٹرن میکانزم کے ساتھ لاک ہوجاتا ہے۔ تبدیلی میں بغیر کسی اوزار کے تیس سیکنڈ لگتے ہیں۔ دن اور رات کے کام کی جگہوں پر، لوگ اپنے ساتھ اضافی بیٹریاں چارج کرتے رہتے ہیں۔ مثال کے طور پر کارکن کم بیٹری کو پوری بیٹری کے لیے تبدیل کرتے ہیں تاکہ ہیلمٹ کبھی کام کرنا بند نہ کرے۔ اس کے علاوہ، آپ گیس کا پتہ لگانے کے لیے ہیلمٹ بنا سکتے ہیں، آپ کو بالکل نیا اندرونی سرکٹ بورڈ خریدنے کی ضرورت نہیں ہے۔ آپ صرف پرانے حصے کو ان پلگ کریں اور ایک سادہ کنیکٹر کا استعمال کرتے ہوئے ایک نئے سینسر ماڈیول میں لگائیں، جو بہت آسان اور سستا ہے۔

6. سافٹ ویئر اور AI خصوصیات

6.1 زوال کا پتہ لگانے کا الگورتھم

صرف تھریشولڈ اپروچ کارکنوں کے جھکنے، سیڑھیوں پر چڑھنے، یا ہیلمٹ کو کسی سطح پر گرانے سے بہت زیادہ غلط محرکات پیدا کرتا ہے۔ الگورتھم اس کے بجائے تین مراحل چلاتا ہے۔ پہلا مرحلہ فری فال دستخط کے لیے دیکھتا ہے: تینوں محوروں پر مستقل کم جی ریڈنگ، جو حقیقی زوال کے بے وزن مرحلے کی نشاندہی کرتی ہے۔ 

تھری پینل سیکوینشل ڈایاگرام جس میں گرنے کا پتہ لگانے والے الگورتھم کے مراحل کو کم جی ویوفارم کے ساتھ فری فال، ایک حد کو عبور کرنے والے زیادہ اثر والے واقعے، اور آٹھ سیکنڈ کے بعد ایک الرٹ کو متحرک کرنے والی غیرفعالیت کا پتہ لگاتا ہے۔

دوسرا مرحلہ ایک قابل ترتیب حد کو عبور کرنے والے ایک اعلی اثر والے واقعہ کا پتہ لگاتا ہے۔ تیسرا مرحلہ کارکن کے نارمل حرکت کو دوبارہ شروع کرنے کے لیے آٹھ سیکنڈ انتظار کرتا ہے۔ اگر وہ ایسا نہیں کرتے ہیں تو، واقعہ کو گرنے اور ایک الرٹ فائر کے طور پر درجہ بندی کیا جاتا ہے۔ سنگل تھریشولڈ ڈیزائن کے مقابلے میں، یہ تین فیز اپروچ فیلڈ ٹرائلز میں تقریباً ستر فیصد تک پریشانی کے انتباہات کو کم کرتا ہے۔

6.2 جیوفینسنگ اور سیفٹی زونز

مینیجرز خطرناک علاقوں کے ارد گرد حفاظتی بکس کھینچنے کے لیے کمپیوٹر کا نقشہ استعمال کرتے ہیں، جیسے دھماکے یا ہائی وولٹیج بجلی والی جگہیں۔ اگر کوئی کارکن ان میں سے کسی ایک علاقے میں جاتا ہے، تو آلہ فوری طور پر وارننگ بھیجتا ہے۔ یہ آلہ یہ جاننے کے لیے کافی ہوشیار ہے کہ یہ زون اپنے طور پر کہاں ہیں۔ اس کا مطلب ہے کہ اگر انٹرنیٹ سگنل کمزور ہے، الارم پھر بھی بند رہے گا تاکہ کارکن کو محفوظ رکھا جا سکے۔

6.3 ہنگامی مواصلت

SOS بٹن کو دبانے سے GPS کوآرڈینیٹس، ڈیوائس ID، اور ٹائم اسٹیمپ کے ساتھ ایک ترجیحی پیکٹ تیار ہوتا ہے۔ پیکٹ تمام دستیاب بیئررز کو ایک ساتھ منتقل کرتا ہے، LTE پہلے اور LoRa بطور فال بیک۔ پلیٹ فارم SOS ایونٹس کو سب سے زیادہ ترجیحی درجے پر جھنڈا دیتا ہے اور ایس ایم ایس کی اطلاعات کو پہلے سے تشکیل شدہ ہنگامی رابطوں تک پہنچا سکتا ہے۔ اختیاری دو طرفہ صوتی ماڈیول LTE کنکشن کا استعمال کرتا ہے، لہذا سائٹ کا نگران علیحدہ ریڈیو کے بغیر کسی معذور کارکن کے ساتھ براہ راست بات کر سکتا ہے۔

7. حفاظت اور تعمیل

7.1 ہیلمٹ کے حفاظتی معیارات

 یہ حفاظتی ہیلمٹ امریکہ، یورپ اور کینیڈا کے لیے اعلیٰ ترین سرکاری حفاظتی اصولوں پر پورا اترتا ہے۔ سب سے اہم بات یہ ہے کہ ہیلمٹ کو پہلے سے موجود تمام الیکٹرانکس کے ساتھ ٹیسٹ کیا گیا اور اس کی منظوری دی گئی۔ اس کے لیے ٹولنگ ڈیزائن کے دوران ٹیسٹنگ لیبارٹری کے ساتھ قریبی ہم آہنگی کی ضرورت تھی۔ ابتدائی سرٹیفیکیشن کی منظوری کے بعد شیل میں جیومیٹری کی کوئی بھی تبدیلی ایک مکمل دوبارہ ٹیسٹ کو متحرک کرتی ہے، اس لیے پہلے ٹولنگ پر نظرثانی میں گہا کے ڈیزائن کو درست کرنا غیر گفت و شنید تھا۔

7.2 الیکٹرانک تعمیل

ریڈیو اسمبلی کے پاس شمالی امریکہ کے لیے FCC کی اجازت ہے اور یورپ کے لیے ریڈیو آلات کی ہدایت کے تحت CE مارکنگ۔ خریداری کے آرڈر دینے سے پہلے ہر سپلائر سے دستاویزات کی ضرورت کے ذریعے اجزاء کی سورسنگ پر RoHS کی تعمیل کی تصدیق کی گئی۔ بیٹری پیک ایئر فریٹ کے لیے UN38.3 سرٹیفیکیشن رکھتا ہے، جس کی کلائنٹ کو بین الاقوامی تقسیم کے لیے ضرورت ہوتی ہے۔ ریچ ڈیکلریشن مواد کے مکمل بل کا احاطہ کرتا ہے۔

7.3 ماحولیاتی جانچ کے معیارات

آئی پی 67 سیلنگ کی تصدیق ایک میٹر کے پانی کے ذریعے تیس منٹ کے لیے صفر اندراج کے ساتھ کی گئی۔ وائبریشن ٹیسٹنگ نے IEC 60068-2-6 پروفائل پر ایک شیکر ٹیبل پر اسمبل شدہ ہیلمٹ کو دو گھنٹے فی محور پر چلایا۔ تھرمل سائیکلنگ نے بیس سائیکلوں میں مائنس بیس سے پلس ستر ڈگری سیلسیس کا احاطہ کیا۔ EMC ریڈی ایٹ ایمیشن ٹیسٹنگ نے اس بات کی تصدیق کی ہے کہ ڈیوائس سائٹ ریڈیو کمیونیکیشن یا وائرلیس سینسر نیٹ ورکس کو پہلے سے ہی تعمیراتی سائٹس پر تعینات نہیں کرتی ہے۔

8. جانچ اور توثیق

8.1 فنکشنل ٹیسٹنگ

GPS درستگی کی جانچ نے کھلے میدان میں تیس پوائنٹس کی ریڈنگ کا موازنہ کرنے کے لیے ایک حوالہ GNSS ریسیور کا استعمال کیا۔ ہیلمٹ GPS اوسطاً 4.2 میٹر کے اندر حوالہ سے مماثل ہے۔ ایکسلرومیٹر کیلیبریشن نے محور کی سیدھ اور آفسیٹ درستگی کی توثیق کرنے کے لیے چھ پوزیشن والے جامد جگ کا استعمال کیا۔ LTE تھرو پٹ ٹیسٹنگ نے سگنل کی سطح پر مائنس 110 dBm پر مکمل سینسر پیکٹ کے لیے اپ لوڈ ٹائم کو ماپا، جس سے سیل کے کنارے پر ٹرانسمیشن کی تصدیق ہوتی ہے جہاں بہت سی تعمیراتی سائٹیں بیٹھتی ہیں۔

8.2 پائیداری کی جانچ

پی سی بی سٹیل کی پلیٹ پر بار بار 1.5 میٹر کے قطروں سے بچ گیا، جس کی تصدیق دس پاور میگنیفیکیشن بصری معائنہ اور ہر ایونٹ کے بعد مکمل فنکشنل ٹیسٹ سے ہوئی۔ کوئی ٹانکا لگانا مشترکہ ناکامی، کوئی کنیکٹر علیحدگی. آٹوموٹو شیکر پروفائل پر 500 گھنٹے کے مسلسل وائبریشن ٹیسٹ نے کوئی جزو کی منتقلی پیدا نہیں کی۔ دس اسمبلڈ یونٹس میں ساٹھ دن کے بیرونی موسم کی نمائش تمام یونٹوں کی مکمل فنکشنل تصدیق کے ساتھ ختم ہوئی۔

8.3 بیٹری اور کارکردگی کی جانچ

پندرہ یونٹس نے فیلڈ سمولیشن پروٹوکول چلایا: LTE منسلک، ایک سیکنڈ کے وقفوں پر GPS پولنگ، BLE ایڈورٹائزنگ فعال، ہر پانچ سیکنڈ میں سینسر لاگنگ۔ پورے بیڑے میں اوسط رن ٹائم 15.3 گھنٹے تھا۔ تین یونٹس سولہ گھنٹے سے تجاوز کر گئے۔ کوئی بھی چودہ سے نیچے نہیں گرا۔ 500 مکمل چارج ڈسچارج سائیکل کے بعد، تمام بیٹریاں 80 فیصد سے زیادہ صلاحیت کو برقرار رکھتی ہیں، جو روزانہ استعمال کے تحت اٹھارہ ماہ سے لے کر دو سال کے فیلڈ متبادل وقفہ کے ساتھ مطابقت رکھتی ہیں۔

9. مینوفیکچرنگ اور بڑے پیمانے پر پیداوار

9.1 ڈی ایف ایم آپٹیمائزیشن

500 یونٹ کے کم از کم آرڈر پر مینوفیکچرنگ ریویو کے لیے ڈیزائن نے لاگت میں کمی کے تین پوائنٹس کی نشاندہی کی۔ RF شیلڈ کین حسب ضرورت مڑی ہوئی شیٹ میٹل سے سٹیمپڈ پرزوں میں منتقل ہو گئے، جس سے یونٹ کی لاگت 22 فیصد کم ہو گئی۔ ایک جیسی برقی خصوصیات کے ساتھ ایک متبادل GPS ماڈیول دوسرے سپلائر سے کوالیفائی کیا گیا تھا، جس سے سنگل سورس کے خطرے کو دور کیا گیا تھا۔ ٹیسٹ پوائنٹ ریشنلائزیشن نے ICT فکسچر کی پیچیدگی کو کم کر دیا اور فی یونٹ ٹیسٹ کے وقت کو 4.5 منٹ سے کم کر کے 2.8 منٹ کر دیا۔

9.2 ایس ایم ٹی اور اسمبلی

آئیسومیٹرک پروڈکشن لائن کی مثال جس میں پانچ ایس ایم ٹی اسمبلی مراحل سولڈر پیسٹ پرنٹنگ، پک اینڈ پلیس، درجہ حرارت کے منحنی خطوط کے ساتھ ری فلو اوون، ایکس رے BGA معائنہ، اور پوگو پن فرم ویئر چمکتا ہوا دکھایا گیا ہے۔

پی سی بی اسمبلی چھ زون والے ریفلو اوون پروفائل پر چلتی ہے جو BGA LTE موڈیم کی سولڈر کی ضروریات کے ارد گرد بنایا گیا ہے۔ ایکس رے معائنہ BGA مشترکہ سالمیت کی تصدیق کے لیے ہر بورڈ کا احاطہ کرتا ہے۔ پی سی بی ہاؤسنگ اور شیل کیویٹی کے درمیان دو اجزاء والی سلیکون گسکیٹ سیلنگ لاگو ہوتی ہے، جس میں چار M3 کیپٹیو اسکرو پر ٹارک کی تفصیلات کے ذریعے کمپریشن کو کنٹرول کیا جاتا ہے۔ فائنل فرم ویئر فلیشنگ ایک پوگو پن کریڈل کا استعمال کرتا ہے جو میموری کے چاروں علاقوں کو پروگرام کرتا ہے، خود ٹیسٹ چلاتا ہے، اور ساٹھ سیکنڈ کے چکر میں یونٹ سیریل نمبر کو غیر اتار چڑھاؤ والے میموری پر لکھتا ہے۔

9.3 کوالٹی اشورینس

ہر یونٹ GPS کے حصول، LTE رجسٹریشن، BLE ایڈورٹائزنگ، ایکسلرومیٹر رسپانس، بٹن ایکٹیویشن، بیٹری وولٹیج کی درستگی، اور آئی پی سیل کی سالمیت میں پریشر ڈیک ٹیسٹ کے ذریعے خودکار فنکشنل ٹیسٹنگ پاس کرتا ہے۔ 45 ° C پر 48 گھنٹے برن ان شپمنٹ سے پہلے بچوں کی اموات کی ناکامیوں کو صاف کرتا ہے۔ دو فیصد یونٹس بصری معائنہ سے گزرنے والے اینٹینا اسمبلی کے نقائص کو پکڑنے کے لیے کیلیبریٹڈ ریفرنس کے خلاف RF ٹیسٹنگ حاصل کرتے ہیں۔

10. پروجیکٹ کے نتائج

10.1 تکنیکی کامیابیاں

اسپلٹ اسکرین ویژولائزیشن جس میں ورکر ٹریکنگ ڈاٹس، جیوفینس اوورلیز، اور فال ایونٹ مارکرز کے ساتھ تعمیراتی سائٹ کا فضائی نقشہ دکھایا گیا ہے، اس کے ساتھ ساتھ کلاؤڈ ڈیش بورڈ فلیٹ میٹرکس، بیٹری رن ٹائم ڈیٹا دکھا رہا ہے۔

پروڈکشن ریلیز نے بیکن سے لیس اندرونی جگہوں پر ذیلی پانچ میٹر GPS درستگی اور ایک سے دو میٹر BLE درستگی فراہم کی۔ ہیلمٹ یہ جاننے میں بہت اچھا ہے کہ جب کوئی گرتا ہے۔ ٹیسٹوں میں، یہ وقت کا 98% درست تھا۔ یہ تقریبا کبھی بھی غلطی سے جعلی الارم نہیں بھیجتا ہے۔ اس کے علاوہ، بیٹری کی زندگی 15 گھنٹے سے زیادہ ہے. تو آپ پورے دن کے لیے طاقت حاصل کر سکتے ہیں۔

10.2 مارکیٹ کی تعیناتی۔

پہلی تعیناتی نے 1,200 کارکنوں کو تین فعال تعمیراتی مقامات پر پلیٹ فارم پر رکھا۔ ڈیش بورڈ نے لائیو پوزیشنز کو ٹریک کیا اور خودکار حفاظتی رپورٹس تیار کیں۔ پہلے ساٹھ دنوں میں، بحری بیڑے نے موسم خزاں کے چودہ حقیقی واقعات درج کیے، جن میں سے ہر ایک کا بروقت سپروائزر جواب ملا۔ OEM فریم ورک علاقائی تقسیم کاروں کو اپنی برانڈنگ لاگو کرنے، مخصوص سائٹ کی اقسام کے لیے جیو فینس کنفیگریشنز کو ایڈجسٹ کرنے، اور مشترکہ بیس یونٹ سے معیاری اور گیس کا پتہ لگانے والے سینسر کی مختلف حالتوں کے درمیان انتخاب کرنے دیتا ہے۔

11. مستقبل کی توسیع

11.1 AI ویڈیو انٹیگریشن

ایک کیمرہ ماڈیول ویریئنٹ سامنے کی طرف ایک وسیع زاویہ سینسر لگاتا ہے۔ کمپریسڈ CNN ماڈل کا استعمال کرتے ہوئے آلہ پر ہونے والا تخمینہ پی پی ای کی عدم تعمیل کا جھنڈا لگاتا ہے، جیسے کہ کوئی کارکن اپنے ہیلمٹ کو لازمی زون میں ہٹا رہا ہے، بغیر کسی خام ویڈیو کو کلاؤڈ پر چلائے۔ ایج پروسیسنگ سائٹ پر بنیادی ڈھانچے کی تبدیلیوں کی ضرورت کے بغیر بینڈوتھ کی حدود اور کارکن کی رازداری کے خدشات دونوں کو دور کرتی ہے۔

11.2 سمارٹ کنسٹرکشن ایکو سسٹم

ہیلمٹ کے جوڑے ایک منسلک حفاظتی بنیان کے ساتھ ہوتے ہیں جس کے اپنے سینسر ہوتے ہیں، جو فی کارکن باڈی ایریا نیٹ ورک بناتے ہیں۔ دونوں ڈیوائسز ایک ہی کلاؤڈ شناخت کا اشتراک کرتے ہیں، لہذا پلیٹ فارم زیادہ درست ایرگونومک رسک اسکورنگ کے لیے ہیلمیٹ موشن ڈیٹا کے ساتھ کراس ریفرنس بنیان پوسچر ڈیٹا کا استعمال کر سکتا ہے۔ فلیٹ اینالیٹکس فلیگ سائٹس یا تبدیلیاں جو بعد میں ہونے کی بجائے چوٹ لگنے سے پہلے اعداد و شمار کے لحاظ سے بلند واقعات کی شرح کے ساتھ۔

12. یہ ترقیاتی نقطہ نظر کیوں کام کرتا ہے۔

سمارٹ سیفٹی ہیلمٹ ڈیزائن کرنا کوئی سافٹ ویئر پروجیکٹ نہیں ہے جس میں کچھ ہارڈ ویئر منسلک ہوں۔ ہیلمٹ کا معیار سب سے پہلے آتا ہے اور الیکٹرانکس جو باقی رہ جاتا ہے اس میں کام کرتا ہے۔ یہ ترتیب ایک ایسی ٹیم کا مطالبہ کرتی ہے جو سرٹیفیکیشن پروگرام چلاتی ہے، EN 397 اور ANSI Z89.1 کے اندر ساختی حدود کو جانتی ہے، اور شیل سے معیاری ماڈیول فوٹ پرنٹ کو ایڈجسٹ کرنے کی توقع کرنے کے بجائے دستیاب شیل اسپیس کے ارد گرد PCB جیومیٹری ڈیزائن کرتی ہے۔ نتیجہ ایک ایسا آلہ ہے جو سائٹ مینیجر سے کارکن کے تحفظ اور کنیکٹیویٹی کے درمیان انتخاب کرنے کو نہیں کہتا ہے۔ دونوں سرٹیفائیڈ ہیں، دونوں کو OTA اپ ڈیٹس کے ذریعے برقرار رکھا جاتا ہے، اور تعیناتی بڑھنے کے ساتھ ہی دونوں کی پیمائش ہوتی ہے۔

ایک سمارٹ سیفٹی ہیلمیٹ یا منسلک صنعتی پہننے کے قابل تیار کرنے کے لیے تیار ہیں؟ کی انجینئرنگ ٹیم سے رابطہ کریں۔ Wonderful PCB اپنے کسٹم ورکر سیفٹی سلوشن کا دائرہ کار بنانے کے لیے۔

ایک کامنٹ دیججئے

آپ کا ای میل ایڈریس شائع نہیں کیا جائے گا. درکار فیلڈز پر نشان موجود ہے *