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魚の行動パターンによる水質監視システム

生物モニタリングは、水質を評価するために使用される信頼できる方法であり、環境の物理化学的特性の技術を融合し、生物学的行動を観察します。そのためのビデオ分析技術は、生体指標の行動パターンを特定する重要な手段です。

シンガポールの水質セキュリティソリューションプロバイダーは、Kontron社のボックスPCを使用して生物モニタリングシステムを構築しました。

前述したとおり、リアルタイムバイオモニタリングは、魚やクレイフィッシュなどの生物をバイオセンサーとして水生サンプルに組み込むため、水質の評価に使用される信頼性の高い方法です。 水生環境の物理化学的特性と生物の行動パターンに関する生理学的観察を組み合わせることで、水質特性の状態は相対的な比較によって決定できます。このようなバイオモニタリングを実現するには、ビデオ分析が重要なイネーブラーです。

シンガポールの水セキュリティソリューションプロバイダーは、政府または企業のクライアントが水資源の品質をリアルタイムで監視し、汚染事故を早期に検出するための高性能な水質バイオモニタリングシムを開発しています。

まず、クライアントはWindows OSに基づいて開発された独自のビデオ分析技術を持っているため、カメラからキャプチャされたビデオ画像を処理するのに十分に強力なx86ベースのコンピューティングシステムが必要です。筐体内では、バイオ監視システムはすでに水槽、2台のビデオカメラ、PLC、リレーモジュール、センサー、自動化デバイスを収容しているため、使用可能な残りのスペースが不足しています。簡単にシステム統合を行うには、小フットプリントである必要があります。筐体にはIP55定格の通気孔がありますが、水生生態系の安定性を維持するために、温度上昇を防ぐための消費電力と熱放散も考慮する必要があります。 さらに、システムは24時間365日のリアルタイム監視に基づいて動作することを目的としているため、Box PCの信頼性と熱性能も重要な購入基準です。

なお、この機器は公共部門や企業組織にとって重要な設備投資となり、意図的に何年も使用するように設計されています。 したがって、クライアントが調達する予定のボックスコンピューティングシステムは、耐久性に優れた品質を備えている必要があります。 サプライヤは、頻繁な交換を避けるために、主要コンポーネントの品質管理も求められます。

システム要求

  • x86 architecture

  • Windows OS

  • 小型

  • 低消費電力及び十分な画像処理能力

  • 高信頼度及び良い熱設計

  • 優れた品質管理

ビデオ監視および分析のための十分な処理能力を考慮して、クライアントは、第6世代Intel® Core™ iプロセッサーを搭載したグラフィックパフォーマンス指向のボックスPCであるKontron社のKBox F-210をバイオモニタリングシステムに統合します。同時に、消費電力を最適化したプロセッサーCoreを選択しました。Core™ i7-6700TEをボックスPCに入れて、高熱の放出によって水温が魚にダメージを与えるレベルまで上昇させないようにします。これは、処理パフォーマンスと消費電力のバランスを取るための適応なトレードオフです。さらに、アクティブ冷却設計により、空気循環を高速化してエンクロージャーから熱を除去できます。わずか1.2リットルのコンパクトなデザインで、他の装置の設置および装置内の空気循環のための十分なスペースの確保が可能です。

KBox F-210は、固有の欠陥または製造上の異常に起因する欠陥を排除するために、最低72時間のバーンインテストを含む厳しい検査プロセスを受けます。実際、Kontron社のすべての製品は、社内の実験室でこの厳しい管理プロセスの対象となっています。その成果によって市場へのリリース後、時間とストレスに依存する可能性のある障害を防ぎ、毎日24時間の運用が可能となります。

ライフサイクル管理は、Kontron社の総合品質管理のもう1つの重要な部分です。
Kontron社は、適切な材料の手配およびベンダー管理を行い、また、材料の厳格なバージョンの管理により主要コンポーネントサプライヤーから長期的なサポートを確保し、機器開発においてより信頼性の高いサポートをクライアントに提供します。

最後に、KBox F-210は、この水質監視システムにおける周辺機器アプリケーションとの接続をさまざまなI/Oインターフェイスと拡張スロットによって実現可能にします。例えば、魚の動きをとらえるカメラ用USDや、キャプチャされたビデオと検出された情報を表示するモニター用のHDMI。さらに、 HMI、センサー、自動デバイスを制御するPLC(プログラマブルロジックコントローラー)用のRS232 COMポートや有線イーサネットおよびWi-Fiワイヤレス拡張用のGbE LANおよびmPCIeソケットなどの接続が可能となります。

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採用されたボックスPCを提供するKontron社

Kontron社は組み込みコンピューティングテクノロジーのグローバルリーダーであり、IoT開発において信頼できるアドバイザーです。顧客と緊密に連携し、設計されたハードウェア、ソフトウェア、およびサービスの完全かつ統合されたポートフォリオを提供することにより、顧客が自社製品のアプリケーション開発に最大限従事することができます。

Kontron社の多くの従業員は研究開発に従事しているおかげでKontron社は世界の組み込みコンピューティングプラットフォームを推進する多くのスタンダード品を作り、数百万人の生活に触れる多くのテクノロジーとアプリケーションを実現します。その結果、市場投入までの時間の短縮、総所有コストの削減、製品寿命の長期化といった最先端で最高の信頼性を備えた組み込み技術にて、可能な限り最高のアプリケーションを実現します。

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