物聯(lián)網(wǎng)中使用哪些傳感器?
什么是傳感器?
傳感器是一種設備或元件,其功能是收集要測量的物體的狀態(tài)信息,并將其替換為便于機器和人類(lèi)處理的信號。
人類(lèi)和其他生物體都有視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)等感覺(jué)器官,它們的大腦會(huì )對感知到的信息進(jìn)行分析和判斷,并做出反應。
同樣,機器也可以從傳感器獲取信息進(jìn)行控制和處理。
機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(lèi)型的信息,可以說(shuō)比人類(lèi)的五種感官更加廣泛和復雜。
傳感器獲取的大部分信息要么由人類(lèi)直接讀取,要么轉換成可讀數據以供使用。
然而,在許多情況下,信息也被轉換成機器可讀的數據,如電信號,并在人類(lèi)不參與的系統中進(jìn)行處理。
物聯(lián)網(wǎng)和傳感器可以實(shí)現什么?
傳感器已被廣泛應用于各個(gè)領(lǐng)域。 汽車(chē)、家用電器、安全設備、警報器和智能手機都是耳熟能詳的例子。
傳感器不僅用于測量光線(xiàn)和溫度等物理變化,還可用于檢測人體觸感的觸摸屏以及可識別人臉和動(dòng)作的攝像頭。
工業(yè)機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(kāi)發(fā)過(guò)程中,傳感器也是必不可少的項目,是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵組成部分之一:物聯(lián)網(wǎng)設備和物聯(lián)網(wǎng)系統只有在配備傳感器的情況下才能從其對象中獲取信息。
例如,自動(dòng)控制和調節溫度的物聯(lián)網(wǎng)空調就裝有傳感器,可以檢測環(huán)境溫度和濕度。
收集工廠(chǎng)機械設備運行信息的物聯(lián)網(wǎng)系統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)相結合,可實(shí)現對物體的實(shí)時(shí)監控、遠程操作、基于數據收集和積累的分析,以及將收集到的數據轉化為大數據。
物聯(lián)網(wǎng)中使用的傳感器的類(lèi)型和特性
讓我們看一下物聯(lián)網(wǎng)中使用的傳感器的類(lèi)型和特性。
溫度感應器
溫度傳感器測量物體或目標空間的溫度。溫度傳感器可用于廣泛的應用,例如將食品和配料控制在適當的溫度以及監測機器中的異常溫升。
溫度傳感器的種類(lèi)繁多,包括熱敏電阻、熱電偶、電阻溫度檢測器、雙金屬、壓力溫度計和輻射溫度計。
濕度傳感器
濕度傳感器測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、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以及調節工廠(chǎng)內特定區域濕度的產(chǎn)品。
電子濕度傳感器有兩種類(lèi)型:電阻式和電容式,兩者都使用一種稱(chēng)為濕度材料的物質(zhì)將干燥或濕潤程度轉換為電信號。
加速度計
加速度計測量加速度,代表每單位時(shí)間的速度。
測量加速度可以讓您測量物體的傾斜和振動(dòng)等信息。
加速度傳感器有多種類(lèi)型,其中包括采用 MEMS(微機電系統)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 GPS 的傳感器。
您可能對 GPS 并不陌生,因為智能手機中也有 GPS:它使用三個(gè)要素來(lái)定位物體的位置:高度約為 20 000 千米的 GPS 衛星軌道、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加速度計無(wú)法測量的旋轉運動(dòng)。它還用于智能手機和數碼相機(用于圖像穩定)。
壓力傳感器
壓力傳感器是檢測壓力的傳感器。
壓力測量的原理是檢測由于膜變形而施加到硅芯片膜片上的壓力并將其轉換為電信號。
它有多種用途,包括熱水器、空調、洗衣機、洗碗機、氣壓表、水壓表、油壓表等。
光傳感器
光傳感器是檢測光的傳感器。
有針對不同類(lèi)型光的傳感器,例如紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光和紅外線(xiàn)。當光照射到材料上時(shí),電子會(huì )發(fā)生變化,稱(chēng)為光電效應。
光學(xué)傳感器利用這種光電效應來(lái)檢測光。最簡(jiǎn)單的光傳感器只是檢測光線(xiàn)是否被遮擋,例如自動(dòng)門(mén)上的運動(dòng)傳感器。
圖像傳感器
圖像傳感器將光轉換為電信號并獲得圖像。
圖像傳感器也是一種先進(jìn)的光傳感器。典型的例子是數碼相機和數碼攝像機。
數碼相機通過(guò)CMOS或CCD等圖像傳感器將光轉換為電信號來(lái)獲取圖像。
距離傳感器
距離傳感器測量距離。
距離傳感器主要有三種類(lèi)型:光學(xué)、無(wú)線(xiàn)電和超聲波。其原理是用光照射被測物體,評估反射光,將其轉換成距離并輸出。
振動(dòng)傳感器
振動(dòng)傳感器是檢測振動(dòng)的傳感器。
振動(dòng)傳感器可以測量感興趣物體的位移、速度和加速度。
聲音傳感器
聲音傳感器是檢測聲音振動(dòng)的傳感器。
檢測聲音的傳感器稱(chēng)為麥克風(fēng)。您可以確定聲音的響度和音調。它與語(yǔ)音識別技術(shù)結合使用,將語(yǔ)音轉換為文本,進(jìn)行語(yǔ)音輸入和語(yǔ)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)應用范圍也將擴大。
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。請關(guān)注傳感器和物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)發(fā)展。