文章轉(zhuǎn)載來(lái)源《千家網(wǎng)》

如今，我們可以將日常用品連接到互聯(lián)網(wǎng)，這很大程度上要?dú)w功于物聯(lián)網(wǎng)傳感器。之前我們講分享了“物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的脈絡(luò)”，今天我們來(lái)聊聊“物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的大腦”，也就是物聯(lián)網(wǎng)傳感器，因?yàn)闆](méi)有感知機(jī)制，任何人造設(shè)備都無(wú)法智能地工作。

如今，幾乎每個(gè)實(shí)體物品都能夠連接到網(wǎng)絡(luò)以收集數(shù)據(jù)并將信息用于各種目的，包括家庭、辦公室、工廠，甚至城市。數(shù)據(jù)是當(dāng)今最有價(jià)值的資產(chǎn)之一。許多專(zhuān)家將其稱(chēng)為“新黃金”。

在使用物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建解決方案時(shí)，傳感器至關(guān)重要。傳感器是從環(huán)境中收集信息并將其替換為人類(lèi)和機(jī)器都可以識(shí)別的信號(hào)的工具。

物聯(lián)網(wǎng)傳感器的使用已經(jīng)擴(kuò)展到廣泛的行業(yè)，包括醫(yī)療保健、護(hù)理、工業(yè)、物流、交通、農(nóng)業(yè)、應(yīng)急計(jì)劃、旅游、本地企業(yè)等等。

什么是物聯(lián)網(wǎng)傳感器？

IoT 傳感器使連接的設(shè)備，可以捕獲實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行格式化，以便其他儀器可以使用它。傳感器的性質(zhì)使得它容易受到外部刺激，例如溫度。

與流行的看法相反，物聯(lián)網(wǎng)傳感器并不是最近的發(fā)明。過(guò)去已經(jīng)發(fā)明了類(lèi)似的技術(shù)，專(zhuān)門(mén)用于收集模擬數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)資產(chǎn)。

例如，雷達(dá)在偵聽(tīng)反射的同時(shí)創(chuàng)建和傳輸無(wú)線電波，如果檢測(cè)到反射，則將其發(fā)送到電子設(shè)備進(jìn)行處理。那么，你知道“雷達(dá)”代表無(wú)線電方向和范圍嗎？ 

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，讓普通的物聯(lián)網(wǎng)成為可能。從房屋和辦公室到制造設(shè)施和智會(huì)城市，一切似乎都在利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)收集和分析數(shù)據(jù)。

無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)傳感器

無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)傳感器收集有關(guān)環(huán)境的信息并將發(fā)現(xiàn)結(jié)果傳輸?shù)礁鼜?qiáng)大的平臺(tái)或組件以進(jìn)行額外處理。通常，傳感器分散在廣闊的地理區(qū)域，并配置為連接集中式集線器、網(wǎng)關(guān)和服務(wù)器。

無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)傳感器的一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)是它們需要更少的維護(hù)和電力。在需要更換電池或充電之前，傳感器可以運(yùn)行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用很多年。

在現(xiàn)場(chǎng)組織無(wú)線傳感器是開(kāi)發(fā)人員在創(chuàng)建無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)面臨的最具挑戰(zhàn)性的問(wèn)題之一。IoT 傳感器或“節(jié)點(diǎn)”的分布必須支持網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建者的最終目標(biāo)。

物聯(lián)網(wǎng)傳感器如何工作？

物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 生態(tài)系統(tǒng)包括支持網(wǎng)絡(luò)的智能設(shè)備，這些設(shè)備使用處理器、傳感器和通信設(shè)備等嵌入式系統(tǒng)來(lái)收集、發(fā)送和處理從周?chē)h(huán)境中獲取的數(shù)據(jù)。

通過(guò)連接到物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)或其他邊緣設(shè)備，這些設(shè)備可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到云端進(jìn)行分析或在本地進(jìn)行分析，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以交換它們收集的傳感器數(shù)據(jù)。這些小工具偶爾會(huì)與其他類(lèi)似設(shè)備對(duì)話，根據(jù)它們交換的數(shù)據(jù)采取行動(dòng)。

雖然個(gè)人可以使用這些設(shè)備來(lái)設(shè)置它們、給他們指令或檢索數(shù)據(jù)，但硬件在沒(méi)有他們幫助的情況下完成了大部分工作。接下來(lái)，我們聊聊不同類(lèi)型的物聯(lián)網(wǎng)傳感器：

物聯(lián)網(wǎng)傳感器的類(lèi)型

有許多不同的物聯(lián)網(wǎng)傳感器用于特定目的。下面我們將詳細(xì)解釋其中的常見(jiàn)傳感器：

常見(jiàn)物聯(lián)網(wǎng)傳感器：

• 溫度傳感器

• 接近傳感器

• 壓力傳感器

• 水質(zhì)傳感器

• 煙霧傳感器

• 化學(xué)傳感器

• 氣體傳感器

• 圖像傳感器

• 紅外傳感器

• 液位傳感器

• 運(yùn)動(dòng)檢測(cè)傳感器

• 光學(xué)傳感器

• 加速度傳感器

• 陀螺儀傳感器

• 濕度傳感器

溫度傳感器

根據(jù)定義，溫度傳感器是一種用于評(píng)估熱能數(shù)量的設(shè)備，使用戶(hù)能夠檢測(cè)來(lái)自特定來(lái)源的物理溫度變化，并為設(shè)備或用戶(hù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。

這些傳感器已經(jīng)在許多設(shè)備中使用了很長(zhǎng)時(shí)間。然而，隨著物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 的發(fā)展，它們有更多機(jī)會(huì)出現(xiàn)在更多小工具中。

這些物聯(lián)網(wǎng)傳感器在幾年前主要用于控制空調(diào)、冰箱和其他環(huán)境控制設(shè)備。但隨著物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 的發(fā)展，溫度傳感器已經(jīng)在制造、農(nóng)業(yè)和醫(yī)療保健領(lǐng)域找到了自己的位置。

生產(chǎn)過(guò)程中的許多機(jī)器都需要一定的環(huán)境和設(shè)備溫度。這種評(píng)估使生產(chǎn)過(guò)程能夠持續(xù)處于最佳狀態(tài)。

例如，在農(nóng)業(yè)中，土壤溫度通過(guò)增加產(chǎn)量對(duì)作物生長(zhǎng)很重要，這有助于植物生產(chǎn)。

接近傳感器

接近傳感器是一種非接觸式設(shè)備，可在物體進(jìn)入其視野時(shí)檢測(cè)其是否存在，也稱(chēng)為“目標(biāo)”。根據(jù)接近傳感器的類(lèi)型，傳感器可以通過(guò)聲音、光、紅外輻射 (IR) 或電磁場(chǎng)檢測(cè)目標(biāo)。電話、回收設(shè)施、自動(dòng)駕駛汽車(chē)、防空系統(tǒng)和生產(chǎn)線都使用接近傳感器。接近傳感器種類(lèi)繁多，它們檢測(cè)目標(biāo)的方式各不相同。電感式接近傳感器和電容式接近傳感器是最常用的兩種類(lèi)型的接近傳感器。

壓力傳感器

壓力傳感器是一種檢測(cè)壓力并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的裝置。

一些小工具依賴(lài)于液體壓力或其他類(lèi)型的壓力?？梢允褂眠@些物聯(lián)網(wǎng)傳感器構(gòu)建監(jiān)控壓力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和設(shè)備的系統(tǒng)。該設(shè)備會(huì)提醒系統(tǒng)管理員任何偏離正常壓力范圍的情況以及任何需要糾正的問(wèn)題。

由于在發(fā)現(xiàn)壓力變化方面易于使用，這些傳感器被部署在生產(chǎn)和整個(gè)供水和供暖系統(tǒng)的維護(hù)中。

水質(zhì)傳感器

在配水系統(tǒng)中，水質(zhì)傳感器通常用于檢測(cè)水質(zhì)和監(jiān)測(cè)離子。

這些物聯(lián)網(wǎng)傳感器至關(guān)重要，因?yàn)樗鼈儠?huì)跟蹤各種用途的水的純度，他們受用于眾多行業(yè)。

煙霧傳感器

煙霧傳感器是一種檢測(cè)煙霧（空氣中的氣體和顆粒）及其水平的工具。

它們已經(jīng)被使用了很長(zhǎng)時(shí)間。由于物聯(lián)網(wǎng)，它們現(xiàn)在更加有效，因?yàn)樗鼈冞B接到一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以立即提醒用戶(hù)多個(gè)企業(yè)出現(xiàn)的任何問(wèn)題。

煙霧傳感器被制造業(yè)、暖通空調(diào)、建筑和酒店基礎(chǔ)設(shè)施廣泛用于檢測(cè)火災(zāi)和氣體事故。由于整個(gè)系統(tǒng)比舊系統(tǒng)更有效，它可以保護(hù)那些在危險(xiǎn)環(huán)境中操作的人。

化學(xué)傳感器

許多行業(yè)都使用化學(xué)傳感器。他們的目標(biāo)是檢測(cè)空氣中的液體或化學(xué)變化。在需要監(jiān)測(cè)變化和保護(hù)民眾的大城市中，它們發(fā)揮著重要作用。

化學(xué)傳感器主要用于工業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)和過(guò)程控制、爆炸物和放射性檢測(cè)以及空間站、制藥工業(yè)和實(shí)驗(yàn)室的回收操作等應(yīng)用。

氣體傳感器

與化學(xué)傳感器類(lèi)似，氣體傳感器用于監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量的變化并識(shí)別不同氣體的存在。與化學(xué)傳感器類(lèi)似，它們被廣泛應(yīng)用于包括制造業(yè)、農(nóng)業(yè)和衛(wèi)生在內(nèi)的各個(gè)領(lǐng)域，以監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量、識(shí)別有毒或可燃?xì)怏w、監(jiān)測(cè)煤礦、石油和天然氣行業(yè)的有害氣體、進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)室研究、并制造油漆、塑料、橡膠、藥品和石化產(chǎn)品等商品。

圖像傳感器

圖像傳感器是將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為可以電子方式顯示或存儲(chǔ)的電子信號(hào)的設(shè)備。

數(shù)碼相機(jī)和模塊、醫(yī)學(xué)成像和夜視設(shè)備、熱成像設(shè)備、雷達(dá)、聲納、媒體室、生物識(shí)別和虹膜設(shè)備以及其他物品都廣泛使用物聯(lián)網(wǎng)傳感器。

紅外傳感器

紅外傳感器是一種檢測(cè)或發(fā)射紅外輻射以感測(cè)其環(huán)境的特定方面的傳感器，它還可以測(cè)量物體散發(fā)的熱量。

它們目前被用于許多物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，尤其是醫(yī)療保健項(xiàng)目，因?yàn)樗鼈兛梢愿p松地監(jiān)測(cè)血流和壓力。它們還用于各種常見(jiàn)的智能產(chǎn)品，包括智能手機(jī)和智能手表。

家用電器和遙控器、呼吸分析、紅外視覺(jué)（用于查看電子設(shè)備中的熱泄漏、監(jiān)測(cè)血液流動(dòng)并允許藝術(shù)史學(xué)家看到油漆層之下）、可穿戴電子設(shè)備、光通信、非接觸式溫度測(cè)量、和汽車(chē)盲角檢測(cè)是其他一些常見(jiàn)用途。

它們的用途不止于此；它們也是確保您家中高度安全的絕佳工具。此外，由于他們可能會(huì)發(fā)現(xiàn)一系列化學(xué)品和熱泄漏，因此他們的應(yīng)用涵蓋環(huán)境評(píng)估。它們有多種用途；因此，它們將在智能家居領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

液位傳感器

液位傳感器是一種傳感器，用于測(cè)量流經(jīng)開(kāi)放或封閉系統(tǒng)的流體、液體或其他物質(zhì)的量或液位。

液位傳感器用于各種行業(yè)，就像紅外傳感器一樣。他們應(yīng)用于處理液體材料的企業(yè)，主要以測(cè)量燃料水平而聞名。例如，回收行業(yè)、果汁和酒精行業(yè)以及其他行業(yè)使用這些傳感器來(lái)計(jì)算其流動(dòng)資產(chǎn)。

液位傳感器的最佳應(yīng)用包括測(cè)量敞口或封閉容器中的燃料和液體液位、監(jiān)測(cè)海平面和海嘯警報(bào)、水庫(kù)、醫(yī)療設(shè)備、壓縮機(jī)、液壓油箱、機(jī)床、飲料和藥品加工，以及高低溫級(jí)檢測(cè)等。

因此，他們的操作得到了更高效的簡(jiǎn)化。傳感器不斷收集所有相關(guān)數(shù)據(jù)。任何產(chǎn)品經(jīng)理都可以在這些物聯(lián)網(wǎng)傳感器的幫助下準(zhǔn)確監(jiān)控有多少液體可供分配，以及是否需要增加產(chǎn)量。

運(yùn)動(dòng)檢測(cè)傳感器

運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器是一種電子設(shè)備，可檢測(cè)特定區(qū)域的物理運(yùn)動(dòng)并將該運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。它可以檢測(cè)任何物體或人的移動(dòng)。

在安全領(lǐng)域，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)至關(guān)重要。企業(yè)在不應(yīng)注意到移動(dòng)的位置使用這些物聯(lián)網(wǎng)傳感器，部署這些傳感器后很容易檢測(cè)到任何人的存在。

入侵檢測(cè)系統(tǒng)、自動(dòng)門(mén)控制、柵欄、智能相機(jī)（即基于運(yùn)動(dòng)的捕捉/視頻記錄）、收費(fèi)站、自動(dòng)停車(chē)系統(tǒng)、自動(dòng)水槽/馬桶沖洗器、干手器、能源管理系統(tǒng)（即自動(dòng)照明、AC 、風(fēng)扇、電器控制）等是它們主要用于的一些應(yīng)用。

然而，在其他業(yè)務(wù)中，客戶(hù)可以通過(guò)揮手或做出類(lèi)似的動(dòng)作與系統(tǒng)進(jìn)行交互，這些傳感器也可以識(shí)別各種動(dòng)作，這使得它們?cè)诓煌膱?chǎng)景中非常有用。例如，顧客可以向商店中的傳感器揮手請(qǐng)求幫助選擇最好的商品。

盡管安全業(yè)務(wù)是它們的主要應(yīng)用，但隨著技術(shù)的發(fā)展，這些傳感器的其他用途也越來(lái)越多。

光學(xué)傳感器

光學(xué)傳感器響應(yīng)從物體反射的光而提供電信號(hào)，然后可用于檢測(cè)或測(cè)量狀態(tài)。這些物聯(lián)網(wǎng)傳感器可檢測(cè)物體的存在引起的光束中斷或反射。幾種光學(xué)傳感器類(lèi)型包括：

• 當(dāng)物體在發(fā)射器和遠(yuǎn)程接收器前面移動(dòng)時(shí)，對(duì)射光束傳感器使用光束的中斷來(lái)檢測(cè)物品。

• 回歸反射傳感器將發(fā)射器和接收器組合成一個(gè)單元，并使用不同的反射表面將光反射回設(shè)備。

• 與回歸反射傳感器不同，漫反射傳感器使用被檢測(cè)物體作為反射表面。

加速度傳感器

測(cè)量由運(yùn)動(dòng)、振動(dòng)、碰撞等引起的加速度的設(shè)備稱(chēng)為線性加速度傳感器，有時(shí)稱(chēng)為 G 力傳感器。牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用于彈簧質(zhì)量系統(tǒng)，以便所有加速度傳感器都能正常工作。加速度傳感器的底座通過(guò)相同的彈簧連接到質(zhì)量塊上。

測(cè)量質(zhì)量的相對(duì)位置或彈簧上的力隨著時(shí)間的變化可用于計(jì)算加速度，因?yàn)橘|(zhì)量和底座之間的力與質(zhì)量的加速度成正比，并且它們之間的距離是線性的與彈簧產(chǎn)生的力有關(guān)。壓電、壓阻、可變電容和可變磁阻是四種最普遍的加速度傳感器。

陀螺儀傳感器

陀螺儀或陀螺儀傳感器用于跟蹤物體的旋轉(zhuǎn)并使用三軸系統(tǒng)計(jì)算其角速度。通過(guò)使用這些物聯(lián)網(wǎng)傳感器，可以在不實(shí)際看到物體的情況下檢測(cè)物體的方向。

濕度傳感器

相對(duì)濕度是空氣或其他氣體中水蒸氣量的測(cè)量值，可以使用濕度傳感器找到。為了制造材料，必須調(diào)節(jié)環(huán)境因素，而濕度傳感器可以進(jìn)行測(cè)量和校正以防止水平上升或下降。HVAC 系統(tǒng)是維持所需舒適度的常見(jiàn)應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的未來(lái)一片光明嗎？

物聯(lián)網(wǎng)在許多情況下都在發(fā)展，競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)爭(zhēng)奪主導(dǎo)地位。這將導(dǎo)致連接設(shè)備時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題，并需要安裝額外的硬件和軟件。

碎片化的云服務(wù)、缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的 M2M 協(xié)議以及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備操作系統(tǒng)和固件的變化帶來(lái)了其他兼容性問(wèn)題。

在接下來(lái)的幾年里，其中一些技術(shù)將被淘汰。這一點(diǎn)很重要，因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)設(shè)備（例如智能電視和冰箱）的壽命將比傳統(tǒng)計(jì)算設(shè)備長(zhǎng)得多，并且即使它們的制造商倒閉也應(yīng)該繼續(xù)運(yùn)行。

結(jié)論

毫無(wú)疑問(wèn)，傳感器在我們的個(gè)人生活和職業(yè)生活中都發(fā)揮著重要作用。物聯(lián)網(wǎng)傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于許多行業(yè)，以滿足社會(huì)需求。

物聯(lián)網(wǎng)傳感器是我們未來(lái)工作方式改進(jìn)的重要組成部分，因?yàn)樗鼈兪褂貌恍枰说乐髁x援助的技術(shù)。

隨著物聯(lián)網(wǎng)在我們所做的幾乎所有事情中變得越來(lái)越普遍，傳感器在未來(lái)幾年的可用性和生產(chǎn)方面只會(huì)變得更加普遍。