IoT 에서 일반적으로 사용되는 센서 및 액추에이터에 대해 알아보십시오.

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IoT 에서 일반적으로 사용되는 센서 및 액추에이터에 대해 알아보십시오.

物联网(IoT)是过去几年中最热门的기술流行语,它全都涉及收集,共享和分析데이터并从中创造价值。但是,如果没有准确的데이터,物联网将成为无用的기술堆。因此,物联网设备管理以及物联网센서和액추에이터的重要性使其能够感知世界并采取行动。

物联网由若干기술层(物联网背后的기술)组成,这些层使普通物能够共享它们在Internet上收集的데이터,从而最终提供很大程度上取决于데이터本身质量的情报,自主行动和价值。因此,센서和액추에이터是物联网기술堆栈中不可或缺的一部分,并且是每个物联网系统개발中的成败因素。

显然,센서和액추에이터对物联网很重要,但是它们到底是什么?센서,也称为换能器,是一种设备,其任务是检测事件或周围환경的变化,并将这些物理现象(例如온도,光,空气湿度,运动,化学物质的存在等)转换为电脉冲。然后可以对其进行有意义的解释。另一方面,액추에이터可以看作是与센서相反作用的도구。通过解释从控制系统发出的电脉冲并将其转换为机械运动,它实际上通过各种简单的动作(包括但不限于열기和닫기阀门,更改其他设备的位置或角度,激活它们或发出声音或光。简单来说,액추에이터称为“移动器”。

普通的电气센서和액추에이터已经存在了数十年,并且在现代工业적용中无处不在,但物联网的出现为物联网센서和액추에이터的적용开辟了全新的可能性,不仅在工业领域,而且在工业领域也是如此。商业和家庭使用领域。作为物联网必不可少的促成因素,센서和액추에이터可帮助监控,控制和简化几乎所有领域的操作,从智能汽车到雨林保护。物联网彻底改变了它们的적용방식并扩大了其使用范围,它使센서可以用于강력한 성능的基于云的分析软件,从而为机器,人员和환경개발智能솔루션。

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考虑到以上所有因素,毫无疑问,为了保持它正在经历的快速发展,物联网需要越来越高效(最好是低成本)的센서솔루션。可靠的센서和액추에이터系统是构建每个成功的智能部署的基础,因此,必须了解其中存在的IoT센서솔루션和选项的种类。让我们探索物联网中最常用的센서유형。

物联网센서유형

센서可以是独立的设备,也可以是嵌入普通对象或机器中以使其变得智能的设备,并且可以根据要测量的物理现象将其分为几类。以下列表개요了物联网中적용最广泛的一些센서유형。

온도 센서

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这种最基本的센서可在每种物联网用例中找到其적용,在这种情况下,跟踪空气,工作환경,机器或其他物体的热状况至关重要。온도 센서在制造工厂,仓库,天气보고서系统和农业中特别有用,在这些工厂中,对土壤온도进行监控以提供平衡且最大化的生长。

  • 热敏电阻:一种电阻,其电阻(电阻)在很大程度上取决于온도。热敏电阻广泛用作电子设备中的센서,例如用作电子온도计中的온도 센서或用于防止电流过大的系统中的온도 센서。
  • 电阻온도检测器:用于根据与온도变化相关的电阻变化来测量온도的仪器。
  • 热电偶:由两个不同导体组成的电路元件。通过利用在热电偶的연결器之间产生的电动势与온도差成正比这一事实,热电偶可以用作온도 센서,有时甚至可以用作具有非常低的电压和相对较高的电流的电源。

湿度센서

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尽管它们在气象站中最明显,最广泛的用途是보고서和预报天气,但令人惊讶的是,湿度和湿度센서也广泛用于农业,환경监测,食品供应链,HVAC和健康监测。

  • 头发张力湿度센서:传统和最古老的湿度센서유형。该设备的设计基于人或马毛的特定属性,尽管目前也使用合成纤维或棉纤维。这些纤维与湿气接触后会改变其길이。显示刻度尺读数的指针연결到头发(或纤维)上,并对길이的变化做出反应。这种유형的湿度센서的优点无疑是结构简单,价格便宜,而且还耐损坏。
  • 干湿计:此类设备的构造基于两个干湿计(所谓的“干湿”和“湿湿”)。湿온도计的水银容器内衬吸湿材料。它利用了潮湿空气抑制蒸发而干燥空气加速蒸发的现象。湿度越高,湿온도计的온도越低。干온도计显示환경온도,湿度可以根据온도差계산得出。

光照强度센서

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依靠환경光强度,智能电视,移动电话或계산机屏幕可以借助光센서来调节其亮度,但是用于检测환경光的센서不仅在消费电子产品中很常见,而且在智慧城市적용中也很普遍。它们越来越多地用于调整路灯或城市照明水平,以提高经济性。

  • 光电电阻器:它是一种光敏元件,其电阻会通过辐射而变化。它可以很容易地연결到例如Arduino作为模拟光센서。因此,可以构建例如在天黑后自动点亮的灯。光敏电阻也可以用作非常简单的接近센서甚至온도 센서。
  • 光电二极管:基于光电效应工作的二极管。当光子到达光电二极管的结时,它们被吸收,这导致电子转移到导电带上,形成一个电子-空穴对。光电二极管广泛用于산업 자동화(信号和控制系统),电信(光耦合器,光电链路)和许多其他行业。

声学센서

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智能声学센서使我们能够监控给定환경中的소음水平。能够测量和提供데이터以帮助防止소음污染的方法,声学IoT센서系统在智慧城市솔루션中逐渐普及。

  • 水听器:用于拾取在水或其他液体中传播的声音的麦克风。水听器是无源声纳的基本结构元素,例如用于在各种水生환경中探测鱼类。
  • 地震检波器:这是一种将地面振动(频率和振幅)转换成电压的센서。您可以说这是地震仪的一种,在阿波罗16号(Apollo 16)的“主动地震实验”中已在月球上使用过。

水位센서

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为了防止自然灾害,可以将水位监控센서收集的데이터用于洪水预警系统中进行分析和预测。除了환경保护外,该센서还可以用于各种工业적용中,以控制和优化制造过程。

  • 静水压力센서:用于测量液体填充水平。这些센서基于使用所谓的静水悖论进行的수위测量进行操作–在储罐测量点测得的静水压力仅与液体填充的高度成比例,而与储罐的形状和体积无关。
  • 光学센서:一种센서,用于检测与液体接触后棱镜中的光折射所隐含的水位。光学센서比典型的水位센서具有一定优势,这是因为光学센서受到可能破裂或简单磨损的机械和运动部件的限制。

位移센서

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通过发射电磁辐射束,这种유형的센서能​​够感应其目标物体的存在并确定将两者分开的距离。凭借其高可靠性和长寿命,难怪他们很快将其纳入了许多IoT领域,例如智能汽车,机器人기술,制造,机器,航空甚至智能停车솔루션。

  • 多普勒雷达:使用多普勒效应的雷达,即其源发出的波的频率与相对于该源移动的观察者记录的波的频率之差。雷达不仅用于检测物体并确定其位置,还用于了解其方向和速度。
  • 占用센서:一种存在센서,使用적외선光或高频信号来检测办公室和卫生设施,走廊,通道,仓库等中的移动。

运动센서

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智能建筑系统可能是运动센서可以想象到的最廉价的物联网적용。尽管这一明显的事实大体上是正确的,但除了有助于监视侵入或盗窃的私人或公共场所外,运动센서的使用还扩展到了能源管理솔루션,智能相机,自动化设备等许多其他领域。

  • 有源초음파运动센서:보내기和수신초음파无源波
  • 被动式적외선运动센서:检测적외선辐射的变化
  • 有源雷达센서:发射和수신电磁波
  • 还有一些센서버전结合了上述所有与运动有关的원리。**被动적외선센서(PIR)**是一种这样的예제,它是用于运动检测的电子센서,通常在警报系统,自动照明和通风系统等中使用。

姿态센서

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这种센서的任务是检测旋转并测量角速度,这使其非常适用于导航系统,机器人기술,消费类电子产品以及涉及旋转的制造过程。对于更日常的物联网적용,陀螺仪센서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,以分析和改善他们的运动表现。

  • 加速度计:该센서不会保持恒定的方向,但会指示其所位于的对象的角速度。该组包括旋转自由度有限的机械陀螺仪(通常在笛卡尔坐标系的一个轴上),光学陀螺仪(激光和光纤),最后是使用科里奥利效应影响陀螺仪的陀螺仪。
  • 航向指示器:方向陀螺仪或航向指示器可让您观察其所附着的身体的旋转情况。陀螺仪通常被制成悬挂在合适结构中的快速旋转的刚性物体(通常是磁盘),使其能够相对于参考系统(例如其所附着的物体)自由旋转。

化学센서

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能够检测化合物(固体,液体和气体)的센서是工业安全系统,환경保护솔루션以及科学研究中必不可少的元素。此外,他们已经在物联网支持的空气质量监测中立足,可以帮助城市和州抵抗空气和水污染的有害影响。

  • 电化学呼吸分析仪:一种简单的센서,用于确定血液中的酒精含量。电化学센서具有抵抗薄荷醇,香烟연기或柠檬酸等副作用的能力,并且可以指示呼出空气中的酒精浓度,准确度为0.000‰。
  • 电子鼻:化学检测器或一组检测器,对환경中包含的不同유형的颗粒或它们的不同特征(例如存在特定的化学键,酸度,碱度,稳定相邻偶极子的能力,等等。)。通过使用此类检测器获得的信息可以了解환경的化学成分。

视觉센서

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通过将光学데이터转换为电脉冲,图像센서使연결的对象能够보기周围的환경,并使用从提供的데이터分析中获得的情报对周围的환경进行操作。每当需要智能设备“看到”其周围환경时,就会使用图像센서,其中包括智能车辆,安全系统,雷达和声纳之类的军事装备,医学成像设备,当然还有数码相机。

  • 有源像素센서:许多采用CMOS기술制成的光敏元件的排列。CMOS센서可用于许多웹 캠 , 컴 팩 트 디지털 카메라 , DS LR (디 지털 싱 글 렌 즈) 카메라 , 생산 자동 화의 제어 요소 , 디지털 엑 스 레이 카메라 등 과 같은 장비 .
  • 전 하 결합 장치 : 많은 광 감 각 요소 로 구성 된 시스템 으로 , 이 시스템은 등록 하고 그것에 떨어 지는 빛 의 양 에 비 례 하는 전기 신호 를 읽 습니다 . C CD 센 서에 사용되는 컬 러 필 터는 종종 디지털 카메라 에 나타나 매 트 릭 스의 주어진 지 점에서 특정 스 펙 트 럼 폭 의 강 도를 기록 할 수 있습니다 .

사 물 인터넷 액 추 에 이 터 유형

이름 에서 알 수 있 듯이 액 추 에 이 터는 내 장 된 기계 또는 장비 의 올바른 작동 을 달성 하기 위해 직접 적인 환경에서 작동 할 수 있습니다 .작 지만 작동 중에 거의 볼 수 없지만 차량 , 산업 기계 또는 자동 화 기술 과 관련된 다른 전자 장치 에서 볼 수 있습니다 .특정 IoT 환경에서 구축 되는 모델 과 역할 에 따라 4 가지 주요 범 주 로 나 눌 수 있습니다 .

  • 선 형 액 추 에 이 터 - 물 체 또는 구성 요 소를 직 선 으로 이동 시키는 데 사용됩니다 .
  • 모 터 - 장비 구성 요소 또는 전체 물 체의 정확한 회 전 모 션을 수행 합니다 .
  • 릴 레이 - 이 범 주 에는 램 프 , 히 터 및 스마트 자동차 의 전 원 스위 치를 작동 시키는 데 사용되는 전 자기 기반 액 추 에 이 터가 포함 됩니다 .
  • 솔 레 노 이드 밸 브 - 잠 금 또는 트 리 거 메 커 니 즘 의 일부 로 가 전 제품 에서 가장 널리 사용 되며 IoT 기반 가스 및 물 누 출 모니터링 시스템의 컨트롤 러 역할을 합니다 .
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IoT 센 서는 기계 지 능을 구축 하는 진정한 기초 인 IoT 시스템에 데이터를 공급 하는 겉 보기 에는 중요하지 않은 작은 장치 입니다 .다른 한편 으로 , 액 추 에 이 터는 모든 스마트 비즈니스 의 원 동 력을 나타 냅니다 (문 자 그대로 !).두 경우 모두 , IoT 는 그들이 느끼고 작동 하는 방식 뿐만 아니라 우리가 더 빠르고 더 잘 일을 할 수있는 것에 관심이 있습니다 .

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