Sensor de Vibração Inteligente com IA baseado no STM32L4

Cliente

Uma empresa de IoT industrial que fornece soluções de manutenção preditiva para plantas de manufatura com máquinas rotativas legadas.

Desafio

Detectar de forma confiável falhas iniciais em rolamentos de motores operando entre 300-3000 RPM, distinguindo assinaturas de falha do ruído de vibração normal, e estimar a vida útil restante em um MCU.

Conceito do Produto & Arquitetura

O MCU de ultrabaixo consumo STM32L4 lê um acelerômetro ADXL372 de faixa de 200g a 25,6kHz. O processamento FFT extrai espectros de vibração. Um modem LTE Quectel BG96 fornece backhaul celular.

Solução de Engenharia

O DSP de hardware e o acelerador CORDIC do STM32L4 calculam FFTs de 1600 bins a partir de janelas de vibração de 1 segundo. Um pipeline de extração de características identifica frequências de falha em rolamentos (passagem de esferas, gaiola, pista externa/interna) e seus harmônicos. Um modelo TinyML de gradient boosting mapeia essas características para um índice de saúde e estimativa de vida útil restante.

Resultado

Aviso antecipado de 14 dias para falha em rolamentos (91% de precisão). Taxa de falsos positivos <1%. Vida útil da bateria de 3 anos.