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智能傳感器如何拉動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

2019-10-14 09:13 物聯(lián)網(wǎng)空間站

導(dǎo)讀:在未來六年中,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的總數(shù)以及可能的傳感器數(shù)量將在未來六年內(nèi)翻三番,目前大約有250億個(gè)設(shè)備,到2025年將增長到750億個(gè)設(shè)備。” ?

沒有智能傳感器,物聯(lián)網(wǎng)就不可能存在。

盡管傳感器技術(shù)的使用已長期影響制造商,工業(yè)組織和公用事業(yè)的運(yùn)作方式,但將IoT添加到傳感器中已擴(kuò)大了其影響和用例,為流程帶來了前所未有的連接和分析能力。如今,智能工廠,智能城市,智能建筑和互聯(lián)個(gè)人正在使用一系列智能傳感器來收集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),以進(jìn)行實(shí)時(shí)洞察和決策。

與傳統(tǒng)的傳感器不同,如今的智能傳感器已啟用Internet,并且比以往任何時(shí)候都更加復(fù)雜。

接下來深入研究智能傳感器的工作原理及其在各個(gè)垂直領(lǐng)域的用例。

01

什么是智能傳感器?

通常,智能傳感器具有三個(gè)主要組成部分:從環(huán)境中捕獲數(shù)據(jù)的傳感器;一個(gè)微處理器,它計(jì)算在經(jīng)由編程傳感器的輸出; 以及使傳感器能夠傳達(dá)微處理器輸出以采取行動的通信功能。

智能傳感器可能包括多種類型的傳感器,以及傳感器,收發(fā)器,放大器,模擬濾波器和電源以及其他組件。

有專家表示為了最有效地實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)傳感器的功能,它應(yīng)該包括無線通信,足夠智能以進(jìn)行遠(yuǎn)程計(jì)算數(shù)據(jù),并且可以進(jìn)行編程以適應(yīng)需要的新功能。

02

物聯(lián)網(wǎng)傳感器的類型

用于物聯(lián)網(wǎng)的傳感器幾乎可以用于任何形式的測量,它提供了一種將所需的現(xiàn)場觀察與應(yīng)用程序聯(lián)系起來的機(jī)制。要對傳感器進(jìn)行分類,首先要從物理領(lǐng)域考慮它們。

光和電磁傳感器。這些包括用于零售和物流應(yīng)用的RFID傳感器,用于安全應(yīng)用的成像和身份傳感器,用于智能建筑自動化的光傳感器以及用于安全和健康應(yīng)用的放射性傳感器。

熱傳感器。例如,智能建筑中的室溫監(jiān)控,工業(yè)過程管理中的環(huán)境監(jiān)控或材料溫度監(jiān)控。

振動和聲音傳感器。例如,用于區(qū)域安全的地震傳感器;健康監(jiān)測和工業(yè)過程自動化的良好壓力;用于民政管理的特定聲音監(jiān)控,例如槍聲檢測;個(gè)人健康應(yīng)用,例如健身和健康可穿戴設(shè)備;或振動傳感器,用于工廠或工業(yè)組織中基于可靠性的設(shè)備維護(hù)。

物質(zhì)和材料傳感器。環(huán)境,安全,健康,農(nóng)業(yè)和環(huán)境自動化的許多應(yīng)用都需要特定的流體和氣體傳感器,例如用于檢測化學(xué)物質(zhì)或氧氣,二氧化碳,濕度或水位的傳感器。

時(shí)間和空間傳感器。例如,用于物流管理的地理信息系統(tǒng)位置傳感器;或用于車輛和交通管理的位置,速度和加速度傳感器。

03

物聯(lián)網(wǎng)傳感器用例

智能傳感器具有三個(gè)廣泛的用途。首先,它們提供了對現(xiàn)有流程和工作流的更大可見性,識別項(xiàng)目,定位它們并確定其環(huán)境條件。例如,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中的智能傳感器可以跟蹤溫度和濕度,可以記錄數(shù)據(jù)以進(jìn)行歷史記錄和質(zhì)量管理,或者可以用作工廠或倉庫中警報(bào)或過程管理的觸發(fā)器。

其次,物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以嵌入到產(chǎn)品中以改善流程或產(chǎn)品本身。在制造過程中,傳感器可以監(jiān)視,控制和改善操作,或者添加到物流中以簡化產(chǎn)品交付方式。嵌入設(shè)備后,智能產(chǎn)品可以創(chuàng)造新的收入可能性。

第三,傳感器的低成本和更先進(jìn)的功能實(shí)現(xiàn)了更廣泛,更有效的用例。物理傳感器和RFID標(biāo)簽的成本已大幅下降,智能傳感器軟件應(yīng)用程序,連接選項(xiàng)和部署的成本也已大幅下降。

04

智能傳感器的好處

以上概述的IoT傳感器的三個(gè)使用案例可帶來三類好處。

首先,物聯(lián)網(wǎng)傳感器在現(xiàn)有工作流程和流程中提供了更高的可視性,使公司能夠借助實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來查看問題所在。例如,物流公司可以為其車隊(duì)配備傳感器以檢測每輛卡車的位置。

隨著公司開始從這些傳感器中挖掘數(shù)據(jù),第二個(gè)好處浮現(xiàn)出來:預(yù)測接下來會發(fā)生什么。在同一個(gè)物流示例中,收集有關(guān)車隊(duì)去向以及卡車完成路線所需的時(shí)間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以使公司預(yù)測駕駛員何時(shí)交付包裹。物流中的智能傳感器還可以收集有關(guān)駕駛員駕駛方式,包裹尺寸和重量的信息,以及外部數(shù)據(jù),例如可能影響交貨的交通或天氣狀況。

在另一個(gè)示例中,制造業(yè)中的智能傳感器可以收集歷史機(jī)器數(shù)據(jù),公司可以使用這些歷史數(shù)據(jù)來構(gòu)建模型,以預(yù)測機(jī)器組件何時(shí)可能發(fā)生故障。

與其面對生產(chǎn)線或工廠的計(jì)劃外停機(jī)可能造成的巨大代價(jià),可以在計(jì)劃的時(shí)間內(nèi)主動更換可疑部件。

智能傳感器的第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)與創(chuàng)收有關(guān);物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造了許多新的商業(yè)模式。借助有關(guān)機(jī)器運(yùn)行方式,使用方式和磨損情況的數(shù)據(jù),制造商可以為客戶提供基于結(jié)果的服務(wù)。制造商現(xiàn)在可以在機(jī)器價(jià)格中包括消耗品,維修甚至更換零件。

05

智能傳感器的未來

弗雷斯特研究公司預(yù)測,基于智能傳感器,跟蹤和智能產(chǎn)品的應(yīng)用將成為增長最快的用例,復(fù)合年增長率分別為24.2%和24%。但是應(yīng)用程序不會止步于此。

在制造時(shí),越來越多的傳感器內(nèi)置于產(chǎn)品中 。工業(yè)設(shè)備,火車,飛機(jī)和建筑物越來越多地已經(jīng)連接了成百上千個(gè)傳感器。

但是,物聯(lián)網(wǎng)傳感器并不僅限于新產(chǎn)品。

在工業(yè)制造市場中,機(jī)器的使用壽命可能長達(dá)數(shù)十年,在將傳感器安裝到舊設(shè)備上也有一個(gè)健康的市場,并且傳感器成本降低,同時(shí)支持物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施日益普及數(shù)據(jù)流將導(dǎo)致公司大量部署傳感器。

即使在當(dāng)今數(shù)據(jù)延遲導(dǎo)致問題的環(huán)境中,但現(xiàn)在5G開始商用更是拓開了大量傳感器的可能。

還要注意的是邊緣計(jì)算的使用增加。隨著越來越多的分析(包括使用機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能)在數(shù)據(jù)收集點(diǎn)運(yùn)行,組織-傳感器本身或傳感器連接的IoT邊緣網(wǎng)關(guān)-將能夠更快,更快地做出決策有效。

傳感器的持續(xù)小型化將改變未來的傳感器格局。可以用這樣一句話來憧憬,“隨著時(shí)間的流逝,傳感器將繼續(xù)變得越來越小,計(jì)算能力越來越強(qiáng)?!?/p>

傳感器還將在同一平臺上提供更多功能,為同一設(shè)備提供不同的傳感類別。

傳感器將被安裝在越來越多的設(shè)備中,從可穿戴設(shè)備到專用傳感器的一切都將把人們環(huán)境中的觀察結(jié)果與計(jì)算平臺聯(lián)系起來。業(yè)內(nèi)專家的估計(jì)是,“-在未來六年中,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的總數(shù)以及可能的傳感器數(shù)量將在未來六年內(nèi)翻三番,目前大約有250億個(gè)設(shè)備,到2025年將增長到750億個(gè)設(shè)備?!?/p>