凸版印刷株式會社成功開發出一款拾音傳感系統，用于遠程監控在工廠或設施中的設備在正常運行期間發生的異響，例如金屬之間的碰撞或摩擦聲等。

該系統由“拾音傳感器”和“數據瀏覽應用軟件”組成，是凸版印刷推出的智能檢查支持服務“e-Platch?”中的一款專用系統。該系統能夠在過濾掉工廠或設施內背景噪音的同時，準確檢測出設備和機器所發出的異響，并可以按用戶需求發出告警，將歷史記錄生成報告。

“e-Platch?”是一款可自動采集工廠或設施內的排水水位和氫離子濃度等環境數據，以強化工廠整體風險管理的綜合性監控系統。傳感器與監控系統之間的數據傳輸，采用下一代LPWA（低功耗廣域網）標準ZETA。此次“e-Platch?”的傳感器陣容中新增加的拾音傳感器，可以幫助用戶及時發現設備異常并掌握機器部件更換的時期，從而使維護和檢查工作更高效。

凸版印刷計劃從2023年4月開始面向日本國內的制造行業和設施管理公司等銷售本款包含拾音傳感系統的“e-Platch?”解決方案。

| 開發背景

在工廠和設施內，由于多臺裝置同時運行，因此會存在機器噪音和工作噪音。到目前為止，管理人員每天都要多次前往現場，憑借個人經驗從這些背景噪音中識別出機器故障或其他異響，例如螺栓松動引起的撞擊聲、部件劣化引起的摩擦聲等，從而判斷異常跡象。

如果對該流程實施遠程管理，則需要引入檢測異響的傳感器等。但市場上此類產品種類繁多，有每臺價格高達數十萬日元的昂貴的多功能設備，也有只記錄聲源發聲響度的設備，需要有較高的知識經驗水平才能選出合適的產品。此外，還必須鋪設電纜并保證供電，才能傳輸檢測到的信號，這也是在工廠或設施中引入新系統時的一大障礙。

為解決這一難題，凸版印刷在2022年6月對外發布的智能檢查支持服務“e-Platch?”中增加了異響檢測功能。原本“e-Platch?”能夠采集的環境數據僅限于“溫度”“照度”“水位”和“氣體濃度”等數據量較小的數據，從設備傳輸到瀏覽應用軟件的數據量預計在幾個字節到幾十個字節之間，而大容量的聲音數據則難以通過ZETA通信傳送。

此次，凸版印刷充分利用在半導體設計業務中積累的約50年的電路設計技術和云服務業務中的數據加工處理經驗，成功地在ZETA通信環境中有效地處理聲音數據，開發出本系統。

| 拾音傳感器系統的特點

·異響告警功能

對所發出的聲音進行記錄，將采集到的數據從160Hz到16000Hz的頻段分為21段，得到每個頻段的聲音強度數據，并采用獨家技術，將數據壓縮并分割，傳送到應用軟件端。應用軟件端根據每個頻段接收到的數據分貝值繪制圖表，實現聲音趨勢的可視化。當數值超過用戶設置的“閾值”時將發出告警。

• 設備可以設置在難以獲取供電的位置
  利用ZETA的“超窄帶多通道通信”“網狀網絡分布式接入”“雙向低功耗通信”等特點，以及附帶的防水拾音麥克風，使本系統也適用于工廠或設施的屋頂以及地下等建筑結構復雜的地方，并對這些地方運行的裝置進行故障預測和噪聲處理對策。

• 價格不到傳統產品的一半
  本系統通過將告警功能或根據獲取的聲音數據定義和檢測“異常”的功能等從傳感器端轉移到應用軟件端，實現了價格減半。因此，在相同預算下，傳感器設置數量可增加一倍以上，以對目標進行更精確的監控。（注：本傳感器為“e-Platch?”的專用設備，不單獨銷售）

|智能檢查支持服務“e-Platch?”的特點

• 運用ZETA技術，構建“無盲點”無線通信網絡
  在許多工廠中，由于建筑結構復雜，存在無線電波難以傳遞的區域以及難以獲取電源的場所。本解決方案通過適當布置電池驅動的中繼器，可以構建無盲點的無線通信網絡。

• 可沿用現有測量儀器通過數據轉換設備“ZETABOX?”，可將現有測量儀器輸出的數據數字化，并將其通過ZETA網絡傳輸。由于可以沿用現有的測量儀器，因此不但可以降低引入成本，還無需對數據采集的測量儀器的維護等實施作業變更。

• 實現工廠和設施內環境數據可視化的“e-Platch?”專用瀏覽應用軟件各種傳感器采集的數據由基于云系統平臺的“ZETA DRIVE?”進行管理，由“e-Platch?”專用監控應用軟件進行圖表創建、發布告警、生成報告等，從而將工廠和設施的環境數據進行全方位可視化。

• 價格&報價拾音傳感系統作為智能檢查支持服務“e-Platch?”中的一款專用設備，為客戶提供專業的環境音檢測功能。由于“e-Platch?”需要根據工廠、設施的結構和規格考慮相應的安裝條件，因此在咨詢詳情后，方可提供單獨報價。

| 今后目標

今后，凸版印刷將擴大匯集多種傳感器產品陣容的“e-Platch?”的銷售范圍，除本次開發的拾音傳感系統外，還有測量溫度、濕度、照度和二氧化碳濃度的“復合型傳感器”等。公司的目標是在2025年度之前，將該系統引進650多家設施中。此外，希望通過“e-Platch?”的普及，減輕檢查作業的負擔，消除勞動力短缺問題，降低工廠和設施發生事故的風險，為實現安全高效的生產現場做出貢獻。