物聯(lián)網(wǎng)中使用哪些傳感器?
什么是傳感器?
傳感器是一種設(shè)備或元件,其功能是收集要測(cè)量的物體的狀態(tài)信息,并將其替換為便于機(jī)器和人類處理的信號(hào)。
人類和其他生物體都有視覺和聽覺等感覺器官,它們的大腦會(huì)對(duì)感知到的信息進(jìn)行分析和判斷,并做出反應(yīng)。
同樣,機(jī)器也可以從傳感器獲取信息進(jìn)行控制和處理。
機(jī)器可以從傳感器獲得的信息包括溫度、濕度、速度、加速度、磁力和許多其他類型的信息,可以說比人類的五種感官更加廣泛和復(fù)雜。
傳感器獲取的大部分信息要么由人類直接讀取,要么轉(zhuǎn)換成可讀數(shù)據(jù)以供使用。
然而,在許多情況下,信息也被轉(zhuǎn)換成機(jī)器可讀的數(shù)據(jù),如電信號(hào),并在人類不參與的系統(tǒng)中進(jìn)行處理。
物聯(lián)網(wǎng)和傳感器可以實(shí)現(xiàn)什么?
傳感器已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。 汽車、家用電器、安全設(shè)備、警報(bào)器和智能手機(jī)都是耳熟能詳?shù)睦印?
傳感器不僅用于測(cè)量光線和溫度等物理變化,還可用于檢測(cè)人體觸感的觸摸屏以及可識(shí)別人臉和動(dòng)作的攝像頭。
工業(yè)機(jī)器人也總是配備有傳感器。 電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器和加速度傳感器就是典型的例子。
在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的開發(fā)過程中,傳感器也是必不可少的項(xiàng)目,是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵組成部分之一:物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)只有在配備傳感器的情況下才能從其對(duì)象中獲取信息。
例如,自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)溫度的物聯(lián)網(wǎng)空調(diào)就裝有傳感器,可以檢測(cè)環(huán)境溫度和濕度。
收集工廠機(jī)械設(shè)備運(yùn)行信息的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)則配備了電流傳感器和其他傳感器。
將傳感器與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程操作、基于數(shù)據(jù)收集和積累的分析,以及將收集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為大數(shù)據(jù)。
物聯(lián)網(wǎng)中使用的傳感器的類型和特性
讓我們看一下物聯(lián)網(wǎng)中使用的傳感器的類型和特性。
溫度感應(yīng)器
溫度傳感器測(cè)量物體或目標(biāo)空間的溫度。溫度傳感器可用于廣泛的應(yīng)用,例如將食品和配料控制在適當(dāng)?shù)臏囟纫约氨O(jiān)測(cè)機(jī)器中的異常溫升。
溫度傳感器的種類繁多,包括熱敏電阻、熱電偶、電阻溫度檢測(cè)器、雙金屬、壓力溫度計(jì)和輻射溫度計(jì)。
濕度傳感器
濕度傳感器測(cè)量大氣或任何空間中所含水蒸氣的比例。
它們的范圍從空調(diào)、冰箱和空氣凈化器等日常用品到用于控制建筑物和酒店空調(diào)以及調(diào)節(jié)工廠內(nèi)特定區(qū)域濕度的產(chǎn)品。
電子濕度傳感器有兩種類型:電阻式和電容式,兩者都使用一種稱為濕度材料的物質(zhì)將干燥或濕潤(rùn)程度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
加速度計(jì)
加速度計(jì)測(cè)量加速度,代表每單位時(shí)間的速度。
測(cè)量加速度可以讓您測(cè)量物體的傾斜和振動(dòng)等信息。
加速度傳感器有多種類型,其中包括采用 MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))技術(shù)的電容式傳感器。
GPS傳感器
GPS 傳感器是使用全球定位系統(tǒng) GPS 的傳感器。
您可能對(duì) GPS 并不陌生,因?yàn)橹悄苁謾C(jī)中也有 GPS:它使用三個(gè)要素來定位物體的位置:高度約為 20 000 千米的 GPS 衛(wèi)星軌道、地面控制和 GPS 接收器。
陀螺儀傳感器
陀螺儀傳感器是一種檢測(cè)角度的傳感器。
與加速度傳感器一樣,它也是慣性傳感器的一種。
陀螺儀傳感器可以檢測(cè)加速度計(jì)無法測(cè)量的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。它還用于智能手機(jī)和數(shù)碼相機(jī)(用于圖像穩(wěn)定)。
壓力傳感器
壓力傳感器是檢測(cè)壓力的傳感器。
壓力測(cè)量的原理是檢測(cè)由于膜變形而施加到硅芯片膜片上的壓力并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
它有多種用途,包括熱水器、空調(diào)、洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、氣壓表、水壓表、油壓表等。
光傳感器
光傳感器是檢測(cè)光的傳感器。
有針對(duì)不同類型光的傳感器,例如紫外線、可見光和紅外線。當(dāng)光照射到材料上時(shí),電子會(huì)發(fā)生變化,稱為光電效應(yīng)。
光學(xué)傳感器利用這種光電效應(yīng)來檢測(cè)光。最簡(jiǎn)單的光傳感器只是檢測(cè)光線是否被遮擋,例如自動(dòng)門上的運(yùn)動(dòng)傳感器。
圖像傳感器
圖像傳感器將光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并獲得圖像。
圖像傳感器也是一種先進(jìn)的光傳感器。典型的例子是數(shù)碼相機(jī)和數(shù)碼攝像機(jī)。
數(shù)碼相機(jī)通過CMOS或CCD等圖像傳感器將光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)來獲取圖像。
距離傳感器
距離傳感器測(cè)量距離。
距離傳感器主要有三種類型:光學(xué)、無線電和超聲波。其原理是用光照射被測(cè)物體,評(píng)估反射光,將其轉(zhuǎn)換成距離并輸出。
振動(dòng)傳感器
振動(dòng)傳感器是檢測(cè)振動(dòng)的傳感器。
振動(dòng)傳感器可以測(cè)量感興趣物體的位移、速度和加速度。
聲音傳感器
聲音傳感器是檢測(cè)聲音振動(dòng)的傳感器。
檢測(cè)聲音的傳感器稱為麥克風(fēng)。您可以確定聲音的響度和音調(diào)。它與語音識(shí)別技術(shù)結(jié)合使用,將語音轉(zhuǎn)換為文本,進(jìn)行語音輸入和語音操作。
傳感器技術(shù)和性能將不斷發(fā)展,包含傳感器的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用范圍也將擴(kuò)大。
物聯(lián)網(wǎng)和傳感器的新組合可能會(huì)創(chuàng)造新產(chǎn)品和商機(jī)。請(qǐng)關(guān)注傳感器和物聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展。