文章轉(zhuǎn)載來源《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]有感知機(jī)制，任何人造設(shè)備都無法智能地工作。

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。許多專家將其稱為“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。過去已經(jīng)發(fā)明了類似的技術(shù)，專門用于收集模擬數(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)在偵聽反射的同時(shí)創(chuàng)建和傳輸無線電波，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)”代表無線電方向和范圍嗎？ 

簡(jiǎn)單來說，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)來收集和分析數(shù)據(jù)。

無線物聯(lián)網(wǎng)傳感器

無線物聯(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)組織無線傳感器是開發(fā)人員在創(chuàng)建無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)面臨的最具挑戰(zhàn)性的問題之一。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)來收集、發(fā)送和處理從周圍環(huán)境中獲取的數(shù)據(jù)。

通過連接到物聯(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)備來設(shè)置它們、給他們指令或檢索數(shù)據(jù)，但硬件在沒有他們幫助的情況下完成了大部分工作。接下來，我們聊聊不同類型的物聯(lián)網(wǎng)傳感器：

物聯(lián)網(wǎng)傳感器的類型

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)解釋其中的常見傳感器：

常見物聯(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，使用戶能夠檢測(cè)來自特定來源的物理溫度變化，并為設(shè)備或用戶轉(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，也稱為“目標(biāo)”。根據(jù)接近傳感器的類型，傳感器可以通過聲音、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、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。

一些小工具依賴于液體壓力或其他類型的壓力?？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)可以立即提醒用戶多個(gè)企業(yè)出現(xiàn)的任何問題。

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（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、和汽車盲角檢測(cè)是其他一些常見用途。

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、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，客戶可以通過揮手或做出類似的動(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)備稱為線性加速度傳感器，有時(shí)稱為 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應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的未來一片光明嗎？

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)和固件的變化帶來了其他兼容性問題。

在接下來的幾年里，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

毫無疑問，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越普遍，傳感器在未來幾年的可用性和生產(chǎn)方面只會(huì)變得更加普遍。