申卡设计与艺术学院的学生合作开展物联网应用设计理念
案例研究

物联网应用智能设计—互联世界中的合作

科思创和申卡工程、设计和艺术学院一起研究了物联网应用如何为联合国可持续发展目标提供支持。设计专业学生面临着开发可持续、有社会责任性和可循环的未来物联网设备概念的挑战。
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任务

将工程塑料用于更加可持续的物联网设备

尽管工程塑料经常被用于物联网外壳,但其在 CMF 设计、天线和电子集成、热管理和循环设计方面的潜力尚未得到完全开发。

申卡学院的设计专业学生面临着开发既能够塑造现代生活,同时亦可为联合国的 17 项可持续发展目标 (SDG) 做出积极贡献的物联网 (IoT) 应用概念。。 

科思创专家团队支持学生使用工程塑料去寻找设计机会,如模克隆®聚碳酸酯、拜本兰®、Makroblend®、Apec® 以及其他创新高科技材料,如Maezio®、模克福®和 Desmopan®,这些材料种类繁多,能够实现令人惊叹的物联网产品 种类之繁多,使得令人惊叹的物联网产品成为可能。

项目开始时,学生在在线网络研讨会上学习了 CMF 设计、循环经济、联合国可持续发展目标、物联网应用、聚合物和先进聚碳酸酯材料创新等内容。然后,积极应对挑战,在互联社会的预定义领域中确定智能生活的可持续设计他们挑战为互联社会中特定领域的智能生活遴选利于可持续发展的设计。

学生以团队形式进行协作,他们为不久的将来(2023-2033 年)选出了现有和新的物联网应用,这些设计将为相应的物联网设备增值。他们从这次合作中选择了 10 个物联网设计概念。每个设计概念分别为智慧城市、智慧农业、智慧物流或智慧医疗提供了新的用户体验。

挑战

将循环经济的材料解决方案与用户体验设计相结合

设计专业学生展示的产品生命周期方案应与“循环经济原则”相关。

设计专业学生面临的挑战是需要对循环产品方案有更深入的了解,以使产品可以在完成到使用周期结束期间实现特定功能,并且可以在结束首个生命周期后在另一个生命周期作为原料来源重复使用。

四个学生团队确定了未来十年相关的新物联网应用,这些应用不仅可以推动联合国可持续发展目标,而且还将循环经济放在首位—所有这些物联网应用均采用了科思创材料,包括模克隆®、拜本兰®、Makroblend®、Apec® 以及其他创新高科技材料,如Maezio®、模克福®和 Desmopan®。


解决方案

物联网设计概念

申卡学生提出了许多概念,这些概念将特别有助于实现可持续发展目标 2“消除饥饿”、可持续发展目标 3“良好健康与福祉”、可持续发展目标 9 “工业、创新及基础设施”以及可持续发展目标 11“可持续城市及社区”。
最终设计将在下一个模块“物联网设计概念”中进行详细描述。

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    交互式手杖(© Prielle Haddad 与科思创公司版权所有)

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    智能药物分配器(©Sharon Libster 与科思创公司版权所有)

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    智能收割助手(©Roey Ben-Yehuda 及科思创公司版权所有)

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    用于盛载粮食收成的智能容器(©Shoval Berenshtein 与科思创公司版权所有)

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    智能食品新鲜度检测仪(©Maya Peled 及科思创公司版权所有)

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    智能室内花园(©Jessica Azizeh 及科思创公司版权所有)

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    循环经济友好型垃圾箱(©Yarden Ishak 及科思创公司版权所有)

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    观鸟站(©Alma Itan 及科思创公司版权所有)

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    公共交通候车区(©Shani Chabra 及科思创公司版权所有)

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    发电旋转木马(©Elya Tal 及科思创公司版权所有)

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将老年人与年轻人连接一起的交互式手杖

与他人缺乏社交关系会使老年人感到孤独和孤立。如果智能产品可以提供帮助,那会怎么样?智能交互式手杖具有流动性,有助于监测生命体征并为不同代数的人之间的互动提供了渠道。

具有声音和视觉警报以及智能手机连接功能的智能药物分配器

漏服药物是老年人常见的健康隐患问题。此自动化电子药物管理器专门解决这一问题。此电子药物管理器连接到患者药房或医生办公室,它只会向您分配特定时间需要服用的特定药物,而且能够识别有害的药物相互作用,让您更加安心。 

智能收获助手:机器人会确定最佳作物收获时间

由于聚碳酸酯的保护作用和耐候性,这款勤劳的收获机器人可轻松抵御田间的阳光和水。它可以为种植者提供收获预测,因此种植者可轻松确定植物何时最适采摘时间或者最佳浇水时间。

智能收获助手:机器人会确定最佳作物收获时间

由于聚碳酸酯的保护作用和耐候性,这款勤劳的收获机器人可轻松抵御田间的阳光和水。它可以为种植者提供收获预测,因此种植者可轻松确定植物何时最适采摘时间或者最佳浇水时间。

具有红外光谱分析功能并采用 Just Walk Out 技术的智能食品新鲜度检测仪

控制台可以放置蔬菜或水果;其中的隐藏传感器可以检测新鲜度,灯可以显示成熟度。检测农产品成熟度可以改变食品的上市规则,减少食物浪费—使食品生产者、杂货店和消费者受益。

培养您的园艺技能:智能室内花园可以居家种植水培产品

想象一下,一年四季您都可以在家种植绿色蔬菜,享受所有从农场到餐桌的美味。这款模块化智能室内花园主要由植物生长灯、传感器、支持 WiFi 的应用程序控件以及将营养液输送到植物根部的水培滴灌系统。

一种可对垃圾进行分类以便重复使用的循环经济友好型垃圾箱

这款回收垃圾箱可将材料分类成单一材料流以便重复使用—为循环经济做贡献。识别可制造新物品的材料—例如,用于制造新瓶子的玻璃、用于制造再生纸的纸张、用于制造 PCR 回收物的塑料、用于制造堆肥土壤的生物废物和用于制造塑料原材料的食用油。

带有集成摄像头的观鸟站

借助拍摄照片或视频的图像处理技术,这种喂食器可帮助大学或自然保护非营利组织通过智能手机应用程序识别鸟类并进行计数。对于孤独人士来说,这款观鸟站可以让他们与城市动物进行愉快互动并且与亲朋分享快照。

能够呼吸新鲜空气的创新交通候车区

对于城市公共交通用户来说,污染令人着实担忧。这款智能呼吸站可以将通常污染最严重的候车区转变为舒适区。活性炭和高效微粒空气过滤器进行空气净化;连接功能进行污染和空气质量监测。 

集科学与儿童游戏于一体的发电旋转木马

这个首创的教育项目旨在让孩子认识到他们所创造能量的价值。丰富多彩的旋转木马游戏激发孩子们对自然科学和环境保护的兴趣。该项目让孩子们懂得材料、运动和电力如何相互联系,并且鼓励团队合作。

“越来越多应用相互关联,为配备传感器带来无数的可能性。物联网设计研究基于在产品开发伊始就将循环经济、实用性和用户友好性相结合的理念。为开发有助于实现联合国可持续发展目标的智能应用,我们需要跨学科合作伙伴之间的密切合作。在与申卡学院的合作中,我们开发出了前途无限的新设计理念,为新一代物联网应用提供了灵感。科思创为设备制造商提供了材料选择、创新、循环性和 CMF 设计方面的支持。”

Niklas Meine 博士

EMEA 电子电气营销部门, 科思创德国股份公司

 

 

UNSDG Goal 02: Zero Hunger

UN-SDG 2:

消除饥饿

申卡学院学生提出了许多有助于实现可持续发展目标 2 的概念,包括用于盛载粮食的智能容器、智能食品新鲜度检测仪和智能收获机器人。科思创还为冷链上的小规模种植者和其他利益相关者配备由聚氨酯制成的环保太阳能制冷系统,以此抗击饥饿问题。这些冷藏仓库为储存新鲜农产品创造了最佳条件,并最终减少了食品的损失。

UNSDG Goal 03: Good Health Well Being

UN-SDG 3:

良好健康与福祉

申卡学院学生设计的许多概念都是围绕可持续发展目标 3 制定。互动式手杖、智能药物分配器、观鸟站、交通候车区、智能室内花园均为良好健康与福祉提供了支持。如果投入生产,这些设备将用于生产广泛运用于救命医疗技术的科思创产品。我们的专业热塑性塑料、箔、热塑性聚氨酯、粘合剂原材料、泡沫等均应用于整个医疗行业的制造设备组件。 

UNSDG Goal 09: Industry Innovation Infrastructure

UN-SDG 9:

工业、创新及基础设施

申卡项目目的与可持续发展目标 9 完全一致,这表明科思创持续致力于以使世界变得更美好的方式进行创新。我们的材料创新促进了伴随日常生活的无数产品和技术的可持续发展。我们通常能够通过替换传统组件以使当前应用更具可持续性。例如,在为连接设备和智能电子开发外壳时,我们拥有广泛的材料组合:通过质量平衡使用可再生原材料或者使用可回收材料,从而替代化石资源并减少产品的二氧化碳足迹。

UNSDG Goal 11: Sustainable Cities Communities

UN-SDG 11:

可持续城市及社区

科思创对可持续发展目标 11 的践行体现在我们为促进安全、气候友好型城市生活而创建的解决方案中。我们开发经济适用房模型并在当地开展特定项目,还设计出气候友好型汽车解决方案,使交通更安全,并且为实现交通行业的气候中和做出贡献。申卡学院学生设计的一些概念将有助于实现这一目标,包括保护人们免受污染的交通候车区、儿童发电旋转木马以及分类垃圾以重复使用的垃圾箱。

 

 

“我们的目标是创造简单、精确的人类体验,从而提高日常生活质量。为此,我们希望利用先进的技术和科思创的远见,将过去分散的人类行为无缝衔接在一起。我期待看到更多公司将我们的理念融入到未来的产品中。”

Elad Kashi

FIT R&D 首席执行官兼申卡尔工程、设计与艺术学院讲师, 申卡尔工程、设计与艺术学院讲师

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