Sensor de vibración inteligente con IA basado en STM32L4

Cliente

Una empresa de IoT industrial que proporciona soluciones de mantenimiento predictivo para plantas de fabricación con maquinaria rotativa heredada.

Desafío

Detectar de manera confiable fallos tempranos en rodamientos de motores que operan a 300-3000 RPM, distinguir las firmas de fallo del ruido de vibración normal y estimar la vida útil restante en un MCU.

Concepto del producto y arquitectura

El MCU de ultra bajo consumo STM32L4 lee un acelerómetro ADXL372 de rango de 200g a 25.6kHz. El procesamiento FFT extrae los espectros de vibración. Un módem LTE Quectel BG96 proporciona la conexión celular.

Solución de ingeniería

El DSP de hardware y el acelerador CORDIC del STM32L4 calculan FFTs de 1600 bins a partir de ventanas de vibración de 1 segundo. Una tubería de extracción de características identifica las frecuencias de fallo de rodamientos (paso de bola, jaula, pista exterior/interior) y sus armónicos. Un modelo TinyML de gradient boosting mapea estas características a un índice de salud y una estimación de vida útil restante.

Resultado

Advertencia anticipada de 14 días de fallo en rodamientos (91% de precisión). Tasa de falsos positivos <1%. Vida útil de la batería de 3 años.