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物联网常用的传感器类型

时间:2023-03-22 13:34:16 科技观察

物联网(IoT)是近年来最热门的科技流行语,旨在收集、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,物联网将是一堆无用的技术,因此传感器和执行器感知周围世界并采取相应行动的重要性。了解传感器和执行器物联网由多个技术层组成,这些技术使普通事物能够共享数据并最终提供智能、自主行动和在很大程度上取决于数据本身质量的价值。因此,传感器和执行器是物联网技术堆栈不可或缺的一部分,也是每个物联网系统开发的成败因素。显然,传感器和执行器对于物联网非常重要,但它们到底是什么?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(如温度、光线、空气湿度、运动、化学物质等)转化为可输出的信号然后可以对其进行有意义的解释。另一方面,执行器可以被视为与传感器相反的工具。通过解释来自控制系统的信号并将其转换为机械运动,执行器实际上通过各种简单的动作改变其物理环境,包括但不限于打开和关闭阀门,改变其他设备的位置或角度,激活它们或发出声音或光等。虽然普通的电子传感器和执行器已经存在了几十年,在现代工业应用中无处不在,但是,物联网的出现为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,也在商业和家居领域。作为物联网不可或缺的推动者,传感器和执行器有助于监测、控制和简化从智能汽车到雨林保护等方方面面的操作。(来自物联网)物联网彻底改变了它们的应用方式,扩大了它们的应用范围。它使传感器可用于强大的、基于云的分析软件,以开发对机器、人和环境的洞察力。智能解决方案。考虑到上述所有因素,毫无疑问,为了保持快速发展,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智能部署的基础,因此必须了解现有的物联网传感器解决方案和选项。接下来,让我们探讨物联网项目中最常用的传感器类型。传感器类型传感器可以是独立的设备,也可以嵌入到普通物体或机器中以使其变得智能。根据要测量的物理现象,它们可以分为几个不同的类别。以下是物联网中使用最广泛的一些传感器类型。温度传感器:这种最基本的传感器适用于各种物联网用例,在这些用例中,跟踪空气、工作环境、机器或其他物体的热状况至关重要。温度传感器在制造厂、仓库、天气预报系统和农业中特别有用,在这些地方监测土壤温度以提供平衡和最大化的作物生长环境。湿度传感器:虽然它们最明显和最广泛的用途是在气象站报告和预报天气,但湿度和水分传感器也出人意料地广泛用于农业、环境监测、食品供应链、HVAC和健康监测。光传感器:根据环境光的强弱,智能电视、手机或电脑屏幕可以使用光传感器来调节亮度,但检测环境光的传感器不仅在消费电子产品中很常见,在智慧城市应用中也很常见。它们越来越多地用于调整街道照明或城市照明水平以改善经济。声音和噪音传感器:智能声音传感器能够监测给定环境中的噪音水平。测量和提供数据以帮助防止噪音污染的声学传感器系统在智慧城市解决方案中越来越受欢迎。水位(液位)传感器:为了预防自然灾害,水位监测传感器收集的数据可用于洪水预警系统进行分析和预测。除了环境保护,该传感器还可用于各种工业应用,以控制和优化制造过程。存在和接近传感器:通过发射一束电磁辐射,这种类型的传感器能??够感知其目标物体的存在并确定两者之间的距离。凭借其高可靠性和长寿命,它们正在迅速进入众多物联网领域,例如智能汽车、机器人、制造、机械、航空甚至智能停车解决方案。运动传感器:智能建筑系统可能是运动传感器最常见的物联网用例。虽然这一显而易见的事实在很大程度上是正确的,但除了帮助监控私人或公共空间免受入侵和盗窃外,运动传感器的使用正在扩展到能源管理解决方案、智能相机、自动化设备和许多其他领域。陀螺仪传感器:该传感器的任务是检测旋转和测量角速度,使其成为导航系统、机器人、消费电子产品和涉及旋转的制造过程的理想选择。对于更多的日常物联网应用,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提高他们的运动表现。化学传感器:检测化合物(固体、液体和气体)的传感器是工业安全系统、环境保护解决方案和科学研究的基本要素。此外,他们还在支持物联网的空气质量监测领域站稳了脚跟,这有助于城市应对空气和水污染的有害影响。图像传感器:图像传感器将光学数据转换为电脉冲,使连接的设备能够观察周围环境,并利用从所提供数据的分析中获得的洞察力采取行动。每当智能设备需要“看到”其周围环境时,都会使用图像传感器,包括智能车辆、安全系统、雷达和声纳等军事设备、医学成像设备,当然还有数码相机。执行器类型执行器,顾名思义,作用于它们的直接环境,使它们所嵌入的机器或设备能够正确运行。虽然它们很小并且在运行期间很少见,但它们的工作效果可以在车辆中感受到,工业机器,或任何其他涉及自动化技术的电子设备。根据它们的构造模式和它们在特定物联网环境中的作用,它们可以分为四大类:线性执行器——用于沿直线移动物体或组件。旋转执行器——它们可以实现设备组件或整个物体的精确旋转运动。继电器致动器——此类别包括用于操作智能汽车中的灯、加热器甚至电源开关的基于电磁的致动器。电磁阀执行器——作为锁定或触发机制的一部分广泛应用于家用电器,它们还充当基于物联网的气体和水泄漏监测系统的控制器。总结传感器是一种看似微不足道的小型设备,可将数据输入物联网系统,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。在这两种情况下,物联网不仅对它们的感知和操作方式感兴趣,而且对它们如何使事情更快更好地完成感兴趣。