什么是傳感器？物聯(lián)網(wǎng)中的十大傳感器類型

根據(jù)市場研究人員的說法，當今有超過200億個IoT設(shè)備，并且這個數(shù)字還在不斷增長。我們無法想象沒有智能手機和智能手表，以及其他所有都依賴于傳感器信息的現(xiàn)代智能設(shè)備。

什么是傳感器？

它是連接到電子系統(tǒng)并檢測周圍環(huán)境變化的設(shè)備。重點是測量物理現(xiàn)象并將其解釋為電信號。

傳感器具有幾個關(guān)鍵屬性，可以這樣描述：

范圍：是設(shè)備可以感知的現(xiàn)象的最小值到最大值

敏感度：是影響輸出信號的測量參數(shù)的最小變化

解決方法：是可以檢測到的現(xiàn)象的最小變化

說到分類的方法，主要分為三類：

有源傳感器需要一個附加的電源信號來使它們工作，而無源傳感器會在 沒有它的情況下生成輸出數(shù)字傳感器提供離散信號，而模擬 顯示連續(xù)信號

檢測類型包括：電，放射性，生物或化學等

傳感器的低價格是其在物聯(lián)網(wǎng)項目中廣泛使用的原因，并且絕對有助于推動創(chuàng)新。

傳感器在我們生活的許多方面都發(fā)揮著重要作用。他們可以在監(jiān)控心跳并報告準確數(shù)據(jù)的同時，在醫(yī)院的病床上挽救患者的生命。如果未正確監(jiān)控，工廠內(nèi)部存在的有毒氣體可能會導致嚴重的后果！您財產(chǎn)的安全取決于家庭安全系統(tǒng)的操作，這些操作基于從傳感器接收到的數(shù)據(jù)進行。

今天，我們將重點介紹以下用于物聯(lián)網(wǎng)項目的傳感器：

物聯(lián)網(wǎng)中的十大傳感器類型

溫度傳感器

熱敏電阻，熱電偶，集成電路（IC）和電阻溫度檢測器（RTD）屬于用于測量物體或特定區(qū)域溫度變化的設(shè)備。溫度傳感器被應用于每個用于環(huán)境控制的設(shè)備，例如物聯(lián)網(wǎng)中的智能恒溫器。

濕度傳感器

這些測量儀以露/霜點（D / F / PT），相對濕度（RH）和百萬分率（PPM）來測量環(huán)境濕度。在物聯(lián)網(wǎng)中，智能加濕器根據(jù)輸入做出反應并增加水分。

運動傳感器

運動傳感器是物聯(lián)網(wǎng)中最常見的一種，用于安全系統(tǒng)并用于自動化：僅在需要時才通過激活設(shè)備來節(jié)省能源。您可以選擇多種類型：被動紅外（PIR），振動，超聲波，區(qū)域反射型，微波（MW）和雙重技術(shù)運動傳感器。

氣體傳感器

為了使準確性最大化，這些技術(shù)使用電化學，半導體和光電離技術(shù)進行氣體檢測。在物聯(lián)網(wǎng)中，它們不僅有助于提供較高的室內(nèi)空氣質(zhì)量，而且還可以檢測致命氣體（例如CO），甚至可燃氣體（例如LPG，CH4，H2）。

煙霧傳感器

煙霧傳感器是物聯(lián)網(wǎng)智能煙霧探測器的重要組成部分，它比傳統(tǒng)傳感器更可靠，響應速度更快?，F(xiàn)在，可以通過在Smart Smoke Devices中安裝其他傳感器來消除來自灰塵，霧氣或烹飪的虛假警報，這將有助于做出更準確的反應并通過智能手機應用程序控制系統(tǒng)。

壓力傳感器

廣泛用于交通運輸行業(yè)，確定飛機的高度和車輛的胎壓。智能手機，PDA，GPS導航設(shè)備經(jīng)常使用BMP180數(shù)字傳感器。 圖像傳感器

這些檢測并傳送用于制作圖像的數(shù)據(jù)。您可以將它們應用于相機，醫(yī)學成像系統(tǒng)，熱成像設(shè)備，聲納，雷達，生物識別系統(tǒng)等。

加速度計

如今，這些設(shè)備對于智能手機，便攜式游戲機，智能手表等至關(guān)重要。使用它，您可以檢測對象的方向，搖動，輕擊，運動，傾斜和定位。它們由壓電，壓阻或電容元件制成，可將機械運動轉(zhuǎn)換為電信號。

紅外傳感器

您可以使用它們來測量物體散發(fā)的熱量。這些功能使您可以將智能手機用作遙控器，并幫助智能手表檢測光量。

接近傳感器

如果需要在沒有物理接觸的情況下檢測附近的物體及其屬性，則可以依靠接近傳感器。它們非常適合零售行業(yè)中的IoT項目-在超市中，它們可以監(jiān)控客戶與貨架上某些產(chǎn)品之間的距離。

是什么使傳感器變得智能？

智能傳感器是物聯(lián)網(wǎng)的核心部分–它們從周圍的環(huán)境中收集信息，并使用內(nèi)置的計算能力對其進行處理，以將其傳遞給系統(tǒng)。它由傳感器，微處理器和通信技術(shù)組成，還可能包括放大器，勵磁控制或模擬濾波器。

市場需求的增長對供應商來說是一個問題，因為您可以將設(shè)備縮小到一定程度，但是制造物理盒子的尺寸卻有局限性。性能的提高取決于當前的技術(shù)水平，并非只有專家團隊“做不可能的事”才能實現(xiàn)所有目標。由于在特定的使用案例中對微控制器和傳感器的需求各不相同，因此廣泛的碎片化使得尋找一種使跨平臺解決方案更加困難的方法。除此之外，供應商通常應對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)日益復雜的問題，而這通常需要交鑰匙解決方案或參考設(shè)計。

如果要構(gòu)建智能傳感器，應考慮以下幾點，因為它們會影響設(shè)計和組件的選擇：

功耗對于某些設(shè)備（尤其是便攜式設(shè)備或小型設(shè)備）至關(guān)重要。如果設(shè)備自行確定何時打開和傳輸數(shù)據(jù)，則可以大大節(jié)省能源。

當需要以最小的延遲傳輸大數(shù)據(jù)時，低延遲具有巨大的影響。虛擬現(xiàn)實中的圖像需要實時傳輸速度以匹配用戶的動作。

較高的數(shù)據(jù)采樣率對于快速的系統(tǒng)活動學習應用程序很重要。例如，在預測性維護中，傳感器必須以相當高的速率采樣以及時捕獲所有細微差別并檢測導致設(shè)備故障的所有數(shù)據(jù)。

智能傳感器使用匹配的軟件解決方案將數(shù)據(jù)處理到一定水平將有助于簡化集成。數(shù)據(jù)解釋的預期時間在不同的用例中可能會有所不同。

僅必要數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲至關(guān)重要，因為傳感器模塊中的內(nèi)存成本很高，并且傳輸大量不必要的數(shù)據(jù)毫無用處。因此，傳感器智能的挑戰(zhàn)在于在刪除不需要的數(shù)據(jù)上做出正確的決定，以防止內(nèi)存溢出。

利用傳感器融合實現(xiàn)更準確的物聯(lián)網(wǎng)決策

每個傳感器都具有獨特的功能特征，但在某些方面可能不準確。加速度計可感應x，y和z軸的運動，但由于振動可能會提供不正確的數(shù)據(jù)。陀螺儀獲得滾動，俯仰和偏航旋轉(zhuǎn)感測，但沒有偏置漂移。磁力計可感測x軸，y軸和z軸的磁場，但是磁干擾是一個問題。我們可以通過使用特殊的過濾技術(shù)和算法來解決所有這些低效率問題，從而消除利用多個傳感器的輸出產(chǎn)生的錯誤輸入數(shù)據(jù)。

智能傳感器控制器可以融合從多個輸入收集的單個數(shù)據(jù)，以提供更正確的數(shù)據(jù)輸出。這項技術(shù)稱為傳感器融合。

您可以通過查看電子羅盤查看其工作方式。該設(shè)備的功能取決于加速度計和磁力計的數(shù)據(jù)。為了給用戶帶來更深的體驗，但更先進的指南針還具有陀螺儀。

傳感器融合還使上下文感知成為可能，這在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域具有開創(chuàng)性的未來。上下文感知系統(tǒng)根據(jù)來自不同傳感器的信息來定義誰，何時何地，何時何地。軟件開發(fā)人員使用這些數(shù)據(jù)來找出發(fā)生這種情況的原因，然后對應用程序中的適當操作進行編碼。系統(tǒng)將知道每個測量參數(shù)的變化情況，并能夠基于對這些參數(shù)的各種組合進行分析來做出決策。上下文感知的數(shù)據(jù)比來自單獨傳感器的數(shù)據(jù)更有價值，因為它可以提供有關(guān)企業(yè)資產(chǎn)，超市中的買方行為甚至醫(yī)院的患者狀況的更準確的見解。

為了說明這個概念，想象一下一輛運輸蔬菜的卡車。紙箱上的傳感器可提供位置，氣候條件，振動甚至產(chǎn)生的氣味的最新信息。當對食物的潛在變質(zhì)進行分析時，該數(shù)據(jù)將被發(fā)送到云指揮和控制中心。然后，指揮中心可以自動更新軌道的路線以保存貨物。

好消息是，我們已經(jīng)擁有使這一概念廣泛傳播所必需的所有技術(shù)創(chuàng)新。用于上下文感知物聯(lián)網(wǎng)的“大數(shù)據(jù)”處理，機制和分析工具已經(jīng)可用。唯一真正的問題是市場分散。供應商需要制定游戲規(guī)則，并團結(jié)一致地創(chuàng)建“空中的全球神經(jīng)網(wǎng)絡”。

傳感器是物聯(lián)網(wǎng)的真正宿主，它們提供基本信息，完成關(guān)鍵工作并收集數(shù)據(jù)以進行進一步處理。未來，上下文感知將成為每種設(shè)備的共同特征，從而使世界變得更加智能，并利用創(chuàng)新創(chuàng)造更美好的未來。
編輯：hfy