4/3/2021
物联网(IoT)是过去几年中最热门的技术流行语,它全都涉及收集,共享和分析数据并从中创造价值。但是,如果没有准确的数据,物联网将成为无用的技术堆。因此,物联网设备管理以及物联网传感器和执行器的重要性使其能够感知世界并采取行动。
物联网由若干技术层(物联网背后的技术)组成,这些层使普通物能够共享它们在Internet上收集的数据,从而最终提供很大程度上取决于数据本身质量的情报,自主行动和价值。因此,传感器和执行器是物联网技术堆栈中不可或缺的一部分,并且是每个物联网系统开发中的成败因素。
显然,传感器和执行器对物联网很重要,但是它们到底是什么?传感器,也称为换能器,是一种设备,其任务是检测事件或周围环境的变化,并将这些物理现象(例如温度,光,空气湿度,运动,化学物质的存在等)转换为电脉冲。然后可以对其进行有意义的解释。另一方面,执行器可以看作是与传感器相反作用的工具。通过解释从控制系统发出的电脉冲并将其转换为机械运动,它实际上通过各种简单的动作(包括但不限于打开和关闭阀门,更改其他设备的位置或角度,激活它们或发出声音或光。简单来说,执行器称为“移动器”。
普通的电气传感器和执行器已经存在了数十年,并且在现代工业应用中无处不在,但物联网的出现为物联网传感器和执行器的应用开辟了全新的可能性,不仅在工业领域,而且在工业领域也是如此。商业和家庭使用领域。作为物联网必不可少的促成因素,传感器和执行器可帮助监控,控制和简化几乎所有领域的操作,从智能汽车到雨林保护。物联网彻底改变了它们的应用方式并扩大了其使用范围,它使传感器可以用于功能强大的基于云的分析软件,从而为机器,人员和环境开发智能解决方案。
考虑到以上所有因素,毫无疑问,为了保持它正在经历的快速发展,物联网需要越来越高效(最好是低成本)的传感器解决方案。可靠的传感器和执行器系统是构建每个成功的智能部署的基础,因此,必须了解其中存在的IoT传感器解决方案和选项的种类。让我们探索物联网中最常用的传感器类型。
传感器可以是独立的设备,也可以是嵌入普通对象或机器中以使其变得智能的设备,并且可以根据要测量的物理现象将其分为几类。以下列表概述了物联网中应用最广泛的一些传感器类型。
这种最基本的传感器可在每种物联网用例中找到其应用,在这种情况下,跟踪空气,工作环境,机器或其他物体的热状况至关重要。温度传感器在制造工厂,仓库,天气报告系统和农业中特别有用,在这些工厂中,对土壤温度进行监控以提供平衡且最大化的生长。
尽管它们在气象站中最明显,最广泛的用途是报告和预报天气,但令人惊讶的是,湿度和湿度传感器也广泛用于农业,环境监测,食品供应链,HVAC和健康监测。
依靠环境光强度,智能电视,移动电话或计算机屏幕可以借助光传感器来调节其亮度,但是用于检测环境光的传感器不仅在消费电子产品中很常见,而且在智慧城市应用中也很普遍。它们越来越多地用于调整路灯或城市照明水平,以提高经济性。
智能声学传感器使我们能够监控给定环境中的噪声水平。能够测量和提供数据以帮助防止噪声污染的方法,声学IoT传感器系统在智慧城市解决方案中逐渐普及。
为了防止自然灾害,可以将水位监控传感器收集的数据用于洪水预警系统中进行分析和预测。除了环境保护外,该传感器还可以用于各种工业应用中,以控制和优化制造过程。
通过发射电磁辐射束,这种类型的传感器能够感应其目标物体的存在并确定将两者分开的距离。凭借其高可靠性和长寿命,难怪他们很快将其纳入了许多IoT领域,例如智能汽车,机器人技术,制造,机器,航空甚至智能停车解决方案。
智能建筑系统可能是运动传感器可以想象到的最廉价的物联网应用。尽管这一明显的事实大体上是正确的,但除了有助于监视侵入或盗窃的私人或公共场所外,运动传感器的使用还扩展到了能源管理解决方案,智能相机,自动化设备等许多其他领域。
这种传感器的任务是检测旋转并测量角速度,这使其非常适用于导航系统,机器人技术,消费类电子产品以及涉及旋转的制造过程。对于更日常的物联网应用,陀螺仪传感器越来越多地安装在运动员使用的物联网设备中,以精确测量身体运动,以分析和改善他们的运动表现。
能够检测化合物(固体,液体和气体)的传感器是工业安全系统,环境保护解决方案以及科学研究中必不可少的元素。此外,他们已经在物联网支持的空气质量监测中立足,可以帮助城市和州抵抗空气和水污染的有害影响。
通过将光学数据转换为电脉冲,图像传感器使连接的对象能够查看周围的环境,并使用从提供的数据分析中获得的情报对周围的环境进行操作。每当需要智能设备“看到”其周围环境时,就会使用图像传感器,其中包括智能车辆,安全系统,雷达和声纳之类的军事装备,医学成像设备,当然还有数码相机。
顾名思义,执行器可以在其直接环境中起作用,以实现对其所嵌入的机器或设备的正确操作。它们虽然很小,但在操作过程中很少见到,但是它们的工作效果可以在车辆,工业机器或任何其他涉及自动化技术的电子设备中感受到。根据其构造模式和它们在特定物联网环境中的作用,它们可以分为四个主要类别:
物联网传感器是一种看似微不足道的小型设备,可将数据馈送至物联网系统,而物联网系统是构建机器智能的真正基础。另一方面,执行器代表了每个智能企业背后的驱动力(从字面上看!)。在这两种情况下,物联网不仅对它们的感觉和操作方式感兴趣,而且还对使我们能够更快更好地做事的事物感兴趣。
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