Come dispositivo di rilevamento, i sensori intelligenti sono in grado di percepire le informazioni che devono essere rilevate e quindi trasformarle in segnali elettrici o altre forme richieste con determinate regole, in modo da soddisfare i requisiti di trasmissione delle informazioni, in lavorazione, magazzinaggio, Schermo, registrazione e controllo. I sensori intelligenti IoT possono essere considerati come l’estensione dei cinque organi di senso degli esseri umani, dandogli un nuovo nome “Electric Five Senses”, ed è piuttosto vitale per l’Internet delle cose. Imparerai in modo più completo su IoT nel seguente articolo.
1. Cosa sono i sensori intelligentiS
Essere un dispositivo fisico o un organo biologico, il sensore è in grado di rilevare e raccogliere informazioni sull'ambiente circostante e trasmetterle ad altri dispositivi o organi. Essere posizionati vicino ai siti o alle reti per l'uso, i sensori possono essere di diverse dimensioni a seconda delle reali applicazioni. Non possono solo essere componenti separati, ma anche essere integrati in altri prodotti come i motori, termostati intelligenti, smartphone intelligenti o orologi intelligenti. I dati raccolti successivamente verranno trattati e archiviati dopo essere stati rimessi in rete.
2. Come funzionano i sensori intelligenti
Componenti del sistema IoT
Tutti i sistemi sono costituiti da più componenti individuali che lavorano tutti verso un obiettivo comune. Anche, essere parte di un sistema garantisce maggiore produttività e migliori effetti. Il sistema IoT è composto principalmente da:
- Sensori, rilevamento di quantità fisiche;
- Microcontrollore centrale da campo, controllare tutte le azioni eseguite dai sensori e da altri componenti;
- Nuvola, analizzare e gestire i dati ricevuti;
- Trasmettitori e ricevitori, stabilire collegamenti tra diversi sensori, microcontrollori e server cloud centrali tramite Internet;
- Pagina utente, comunicare con gli utenti ed eseguire le attività indicate dagli utenti.
Sensori intelligenti: Un ponte verso il mondo reale
Un buon esempio di sistema IoT è uno smartphone, che in genere include:
- GPS modulo per la determinazione della posizione;
- Sensore di temperatura per il rilevamento della temperatura dell'ambiente;
- Microfono per il rilevamento delle voci degli utenti;
- Sensore di prossimità per rilevare la distanza tra gli utenti e i telefoni e bloccare i telefoni durante la chiamata.
I sensori vengono applicati su diversi software nei telefoni. Ad esempio, l'interfaccia utente di Google Map può interagire con il modulo GPS e raccogliere le coordinate di posizione, aiutare gli utenti ad arrivare a destinazione attraverso l'elaborazione dei dati con Internet.
BMS, vale a dire il sistema di gestione della batteria, è un altro esempio di applicazione di vari sensori nel sistema IoT. Il BMS è un sistema elettrico che protegge e gestisce la batteria e in breve, può essere considerato la guardia personale della batteria.
I sensori sono come porte tra il mondo dei computer e il mondo reale. Perciò, ha bisogno di convertire tutto ciò che percepisce nel mondo reale in cose che possono essere comprese dai computer.
3. Quali sono i tipi di sensori intelligenti IoT
1. I sensori possono essere classificati nei seguenti tipi in base ai loro principi: sensori di vibrazione, sensori di umidità, sensori magnetici, sensori di gas, sensori di vuoto, e sensori biologici.
2. I sensori possono essere classificati nei seguenti tipi in base ai segnali di uscita: sensori analogici, sensori digitali, sensori pseudo-digitali, e commutare i sensori.
3. I sensori possono essere classificati nei seguenti tipi in base al loro processo di produzione: sensore integrato, sensore a film sottile, sensore a film spesso, e sensore ceramico.
4. I sensori possono essere classificati nei seguenti tipi in base al loro scopo di misurazione: sensori fisici, sensori chimici, e sensori biologici.
5. Classificazione del sensore wireless IoT:
- Controller wireless per tende
- Dimmer senza fili
- Sensore di movimento a infrarossi
- Rilevatore wireless di gas combustibili
- Rilevatore di fumo senza fili
- Presa per il monitoraggio della corrente
- Sensore di temperatura senza fili
- Sensore di movimento senza fili
- Sirena di emergenza
- Sensore finestra senza fili
- Sensore di luce senza fili
- Sensore magnetico per porta wireless
- Controller interruttore wireless
- Modulo RF Zigbee
- Modulo di umidità relativa con uscita in frequenza
- Sensore di gas senza fili
- Ripetitore senza fili
4. Quali tecnologie wireless vengono applicate ai sensori intelligenti
La tecnologia wireless a breve distanza viene applicata in alcune reti come le reti degli uffici aziendali. La tecnologia di trasmissione wireless a lunga distanza è stata applicata ad alcune reti come agricoltura intelligente.
Nel campo dell'IoT, la maggior parte dei sensori sono integrati in chip a basso consumo energetico e a basso consumo, principalmente basato sul contatto wireless con istanze brevi. Molti dispositivi di produzione, i terminali materiali e i terminali intelligenti hanno bisogno del Wifi, Bluetooth e Zigbee per realizzare interconnessioni, e questo è comune, soprattutto all'interno delle fabbriche. Tuttavia, questo tipo di tecnologia non riesce a soddisfare i requisiti di alcuni servizi. Ad esempio, alcune aziende richiedono di monitorare lo stato di utilizzo del prodotto da parte dei propri clienti e di recuperare i dati in tempo reale. E in alcune industrie pesanti, il monitoraggio dello stato di utilizzo dei dispositivi remoti è piuttosto importante. Così, In queste situazioni è necessaria la tecnologia wireless a lunga istanza. Le aziende possono scegliere sia tecnologie di comunicazione cellulare come 3G e 4G sia tecnologie di trasmissione WAN a basso consumo come LoRa, Sigfox, E NB-IoT.
5. Sensori intelligenti IoT Esempi di applicazione
Rete di sensori wireless i prodotti presentano i vantaggi del cablaggio wireless, minori costi di installazione, e nessun collegamento elettrico diretto tra loro, e non vi è alcun problema di interferenza reciproca. Perciò, i suoi usi commerciali sono molto estesi, coinvolgendo quasi tutti i campi delle attività sociali ed economiche.
- Campo di monitoraggio delle trincee delle condotte, come la temperatura, pressione e portata dell'approvvigionamento idrico e del drenaggio, riscaldamento, fornitura di gas, fornitura di petrolio
- Ambito del monitoraggio del magazzino, come la temperatura e l'umidità in un magazzino di cereali, magazzino della droga, magazzino alimentare, magazzino di prodotti chimici pericolosi della fabbrica.
- Campo di monitoraggio dei chiusini e degli idranti, come i tombini urbani, idrante antincendio e così via.
- Campo del monitoraggio del livello dei liquidi, come il livello dell'acqua e il livello dei liquidi nei fiumi, dighe, serbatoi e serbatoi dell'olio.
- Campo del monitoraggio delle serre, come temperatura e umidità, leggero, gas delle verdure, fiori, allevamento.
- Campo del monitoraggio dell'acquacoltura, come gli stagni per i pesci, gabbie e altra qualità dell'acqua, gas.
- Campo atmosferico monitoraggio ambientale, come i gas tossici e nocivi nei luoghi pubblici come i parchi, scuole, e comunità.
In aggiunta a quanto sopra 7 principali ambiti applicativi, ci sono altre applicazioni, come quello militare, ricerca scientifica e così via.
6. Soluzioni per sensori IoT
I sensori IoT sono già penetrati in molti settori come l’esplorazione oceanica, protezione delle reliquie culturali e così via. Quasi ogni settore di modernizzazione è inseparabile dai sensori. Tutti i paesi prestano molta attenzione alla situazione e al futuro di questo sensore intelligente, che è favorevole alla società e alla tecnologia.
I sensori sono dispositivi che convertono varie quantità fisiche, quantità chimiche, e la biomassa in natura in segnali elettrici misurabili. La definizione di sensore ne determina la complessità e la varietà.
Come le terminazioni nervose dell'IoT, i sensori sono diventati i componenti fondamentali per consentire agli esseri umani di percepire la natura. La distribuzione e l’applicazione di tutti i tipi di sensori sono essenziali per costruire l’IoT. Sono forniti sensori diversi per applicazioni diverse, che vanno dall’industria intelligente, sicurezza intelligente, casa intelligente, trasporto intelligente, assistenza medica intelligente, eccetera.
7. Vantaggi dei sensori intelligenti IoT
Primo, I sensori IoT hanno migliorato la visibilità del processo e dei flussi di lavoro esistenti identificandoli, localizzare e confermare i loro ambienti e condizioni. Ad esempio, i sensori intelligenti nell'ambiente IoT industriale sono in grado di monitorare la temperatura e l'umidità, e quindi registrare i dati per la registrazione della cronologia e la gestione della qualità.
Secondo, I sensori IoT possono essere incorporati nei prodotti per migliorare il processo di produzione o il prodotto stesso. I sensori sono in grado di monitorare, controllare e migliorare le operazioni durante la produzione, o essere incorporati nei sistemi logistici per semplificare la consegna dei prodotti. Prodotti intelligenti sono incorporati nei dispositivi, attraverso il quale si creano nuove opportunità di guadagno.
Terzo, i sensori hanno costi inferiori con funzioni più avanzate e maggiore efficienza, e la portata del loro raggiungimento è più ampia.
8. Qual è il mercato dei sensori IoT?
Il tasso di crescita anno su anno in 2021-2022 dovrebbe essere 25.7%. Le richieste di integrazione di IoT industriale sono aumentati gradualmente nei settori che necessitano di misurazioni basate su sensori per l’osservazione e il supporto alle decisioni. Si prevede che il mercato dei sensori IoT verrà ampliato durante il periodo di previsione e il Nord America potrebbe dominare il mercato durante questo periodo in base alla sua regione.
Secondo il Nasdaq, le auto senza conducente potrebbero dominare il mercato 2030. Marchi come Volkswagen, Mercedes-Benz, Toyota, Google e Volvo stanno investendo attivamente nello sviluppo di auto intelligenti con caratteristiche eccellenti per offrire ai consumatori un'esperienza di guida più sicura e confortevole. L’IoT sta ora innescando un’enorme rivoluzione nei settori dei trasporti e automobilistico con accesso ai dati in tempo reale, manutenzione preventiva e mobilità connessa, ed è evidente che il mercato dell’IoT è in forte espansione.
