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解讀物聯(lián)網(wǎng)使用的傳感器類型及具體應(yīng)用
2020-04-07
在各行各業(yè)和生活中，傳感器的使用已經(jīng)非常普遍。但是，物聯(lián)網(wǎng)(IoT)使傳感器的使用達(dá)到了一個(gè)更高的高度。同樣，由于傳感器的存在，物聯(lián)網(wǎng)概念得以落地。
一、什么是傳感器？
正如我們的五個(gè)感覺(jué)器官(視覺(jué)，聽(tīng)覺(jué)，觸覺(jué)，氣味和味道)使我們能夠感知世界一樣，傳感器是使機(jī)器和操作機(jī)器的人能夠感知世界的設(shè)備。
傳感器是一種檢測(cè)并響應(yīng)來(lái)自物理環(huán)境的某種類型的輸入的設(shè)備。特定的輸入可以是光，熱，運(yùn)動(dòng)，濕氣，壓力或許多其他環(huán)境現(xiàn)象中的任何一種。而輸出的通常是被轉(zhuǎn)換為人類可讀顯示在傳感器位置處或電子傳送通過(guò)網(wǎng)絡(luò)讀出的信號(hào)。
比如，汽車排放控制系統(tǒng)中的氧氣傳感器通常通過(guò)產(chǎn)生電壓的化學(xué)反應(yīng)來(lái)檢測(cè)汽油與氧氣的比率，然后發(fā)動(dòng)機(jī)中的計(jì)算機(jī)讀取電壓，如果混合液不是較佳混合液，則重新調(diào)整平衡。
二、什么是物聯(lián)網(wǎng)？
互聯(lián)網(wǎng)基本上是一種通信系統(tǒng)。從技術(shù)上講，互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)全球連接的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它使用TCP/IP通過(guò)各種類型的媒體傳輸數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)(IoT)是通過(guò)Internet連接的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，可促進(jìn)數(shù)據(jù)交換和交換。
三、傳感器與物聯(lián)網(wǎng)的相互關(guān)系
將傳感器連接到事物并通過(guò)Internet進(jìn)行互連使組織可以跟蹤實(shí)時(shí)位置，監(jiān)視性能，改善工作流程并優(yōu)化利用率。
比如，“智能”劃船解決方案使船主能夠從遠(yuǎn)處簽入船并確保所有系統(tǒng)都正常運(yùn)行。此外，汽車跟蹤解決方案還可以使拍賣(mài)地點(diǎn)的人員快速找到車輛。)，他們正在尋找，而不是手動(dòng)搜索數(shù)千輛停放的汽車。
智能灌溉系統(tǒng)是使用傳感器和物聯(lián)網(wǎng)的眾多范例之一。傳感器感應(yīng)土壤濕度，并幫助決定是否給土壤澆水。如果灌溉系統(tǒng)從其互聯(lián)網(wǎng)連接接收到有關(guān)天氣的信息，它也可以知道何時(shí)下雨，并決定今天不給作物澆水，因?yàn)闊o(wú)論如何，它們都會(huì)被雨水澆灌。
因此，傳感器在建立物聯(lián)網(wǎng)中扮演著重要角色。
四、物聯(lián)網(wǎng)中使用的各種類型的傳感器
溫度傳感器
IoT通常用于A/C控制和冰箱等設(shè)備，IoT已將其應(yīng)用擴(kuò)展到制造過(guò)程，農(nóng)業(yè)和衛(wèi)生行業(yè)。溫度傳感器的類型包括熱電偶，電阻器溫度檢測(cè)器，熱敏電阻，IC(半導(dǎo)體)和紅外傳感器。
接近傳感器
接近傳感器適合檢測(cè)運(yùn)動(dòng)。這些傳感器可用于零售行業(yè)，以檢測(cè)附近產(chǎn)品的特價(jià)，檢查停車場(chǎng)的停車位等。接近傳感器的類型為電感傳感器，電容傳感器，光電傳感器和超聲傳感器。
壓力傳感器
壓力傳感器是一種感測(cè)壓力并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的設(shè)備。
例如壓力傳感器可以檢測(cè)橋梁的洪水水位或負(fù)載分布的變化，從而提醒緊急服務(wù)，洪水即將沖擊橋梁的結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)。
水質(zhì)傳感器
水質(zhì)傳感器主要用于水分配系統(tǒng)中的水質(zhì)檢測(cè)和離子監(jiān)測(cè)，可用于各種行業(yè)。例如，氧還原電勢(shì)傳感器提供了深入了解在該溶液中存在的氧化/還原反應(yīng)的水平數(shù)據(jù)。
化學(xué)傳感器
它們廣泛用于工業(yè)環(huán)境監(jiān)視和過(guò)程控制，有意或無(wú)意釋放的有害化學(xué)物質(zhì)檢測(cè)，爆炸和放射性檢測(cè)，空間站，制藥業(yè)和實(shí)驗(yàn)室的回收過(guò)程等。
氣體傳感器
氣體傳感器在工業(yè)中發(fā)現(xiàn)了用途，例如檢測(cè)有害氣體，化學(xué)工業(yè)研究，制造業(yè)等。二氧化碳傳感器，呼氣分析儀，氫氣傳感器，臭氧監(jiān)測(cè)器，電化學(xué)氣體傳感器，氣體檢測(cè)器，濕度計(jì)，空氣污染傳感器是一些常用的氣體傳感器。
煙霧感應(yīng)器
煙霧傳感器檢測(cè)其周圍是否存在煙霧，氣體和火焰。可以通過(guò)光學(xué)方法或物理方法或使用這兩種方法進(jìn)行檢測(cè)。煙霧傳感器的常見(jiàn)類型有：光學(xué)煙霧傳感器(Photoelectric)，使用光散射原理觸發(fā)乘員；電離煙霧傳感器，基于電離原理(一種化學(xué)物質(zhì)來(lái)檢測(cè)引起觸發(fā)警報(bào)的分子)而工作。
紅外傳感器
紅外傳感器是用于通過(guò)發(fā)射或檢測(cè)紅外輻射來(lái)感測(cè)其周圍環(huán)境的某些特征的傳感器，它還可以測(cè)量物體散發(fā)的熱量。
它們現(xiàn)在用于各種IoT項(xiàng)目中，尤其是在醫(yī)療保健領(lǐng)域，因?yàn)樗鼈兪箤?duì)血流和血壓的監(jiān)視變得簡(jiǎn)單。它們甚至還用于各種常規(guī)的智能設(shè)備中，例如智能手表和智能手機(jī)。其他常見(jiàn)用途包括家用電器和遙控器，呼吸分析，紅外視覺(jué)(即，可視化電子設(shè)備中的熱泄漏，監(jiān)視血流，藝術(shù)史學(xué)家以查看油漆層以下)，可穿戴電子設(shè)備，光通信，基于非接觸的溫度測(cè)量，汽車盲角檢測(cè)。
因此，傳感器可以收集有關(guān)環(huán)境的重要信息，從而可以及早發(fā)現(xiàn)地震，海嘯等環(huán)境災(zāi)害，從而挽救生命。同樣，更好的監(jiān)視和跟蹤工具使當(dāng)局可以發(fā)現(xiàn)犯罪發(fā)生的時(shí)間并做出更快的響應(yīng)，從而使公民更加安全。
在當(dāng)今的“智能”世界中，傳感器在我們的日常生活和物聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮著重要作用。傳感器監(jiān)測(cè)我們的健康狀況(例如心跳)，空氣質(zhì)量，家庭安全，并廣泛用于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT))以監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程。傳感器可以收集有關(guān)環(huán)境的重要信息，從而可以及早發(fā)現(xiàn)地震，海嘯等環(huán)境災(zāi)害，從而挽救生命.IoT可以增強(qiáng)監(jiān)視，監(jiān)視和檢測(cè)的能力，這些都可以提高健康水平對(duì)于地方或市政府這樣的組織，這尤其有趣，它們不僅需要確保居民的健康和安全，而且還擴(kuò)展到支持員工的大型企業(yè)。
結(jié)語(yǔ)：
IoT不僅會(huì)被動(dòng)地提供信息并響應(yīng)我們的輸入，而且物聯(lián)網(wǎng)的許多價(jià)值將來(lái)自自動(dòng)預(yù)測(cè)和滿足需求。
比如，通過(guò)擴(kuò)展物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)，巴利阿里群島成為“智能”旅游目的地。
Libelium在馬略卡島帕爾馬港安裝的技術(shù)表明，輪渡比起游輪會(huì)造成更多的空氣污染。ESPO(歐洲海港組織)2018年的環(huán)境報(bào)告顯示，空氣質(zhì)量仍然是歐洲港口的首要任務(wù)。
意識(shí)到這一點(diǎn)，巴利阿里的thePort管理局Islandshas一直在努力工作，因?yàn)?016年也知道空氣質(zhì)量，容量和對(duì)齊的巴利阿里群島港務(wù)局的環(huán)境政策的水平。在2017年，巴利阿里港口管理局(APB西班牙文)，Mallorcawifi.com與巴利阿里群島大學(xué)(西班牙UIB)合作，實(shí)施了一個(gè)基于Libelium傳感器平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，以控制馬略卡島港口船只對(duì)環(huán)境的影響。當(dāng)局擔(dān)心高水平游輪，渡輪，和船只，以防止其對(duì)周邊地區(qū)的生活條件的負(fù)面影響在這樣一個(gè)旅游目的地。
2018年7月，UIB的研究人員通過(guò)收集傳感器節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，游輪并不是該地區(qū)污染的首要原因，而是旅客和商業(yè)渡輪的污染。
測(cè)量站每十分鐘檢測(cè)一次一氧化碳(CO)，顆粒物(PM)，臭氧(O3)，二氧化碳(CO2)，二氧化硫和噪音的水平。當(dāng)局確認(rèn)早上6:00至11:00AM達(dá)到更高的水平。
上面的巴利阿里群島示例僅是通過(guò)使用傳感器的物聯(lián)網(wǎng)在眾多現(xiàn)實(shí)世界中的應(yīng)用之一。
那么傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中扮演什么角色？
傳感器是各種物理對(duì)象連接Internet的媒介。物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)可使用各種傳感器運(yùn)行并提供各種情報(bào)和數(shù)據(jù)。通過(guò)傳感器之間的互聯(lián)網(wǎng)互連，世界變得數(shù)字化和“智能化”。物聯(lián)網(wǎng)使得個(gè)人，企業(yè)和行業(yè)都能夠通過(guò)IoT傳感器收集和實(shí)施的大量數(shù)據(jù)智能地工作。一、什么是傳感器？
正如我們的五個(gè)感覺(jué)器官(視覺(jué)，聽(tīng)覺(jué)，觸覺(jué)，氣味和味道)使我們能夠感知世界一樣，傳感器是使機(jī)器和操作機(jī)器的人能夠感知世界的設(shè)備。
傳感器是一種檢測(cè)并響應(yīng)來(lái)自物理環(huán)境的某種類型的輸入的設(shè)備。特定的輸入可以是光，熱，運(yùn)動(dòng)，濕氣，壓力或許多其他環(huán)境現(xiàn)象中的任何一種。而輸出的通常是被轉(zhuǎn)換為人類可讀顯示在傳感器位置處或電子傳送通過(guò)網(wǎng)絡(luò)讀出的信號(hào)。
比如，汽車排放控制系統(tǒng)中的氧氣傳感器通常通過(guò)產(chǎn)生電壓的化學(xué)反應(yīng)來(lái)檢測(cè)汽油與氧氣的比率，然后發(fā)動(dòng)機(jī)中的計(jì)算機(jī)讀取電壓，如果混合液不是較佳混合液，則重新調(diào)整平衡。
二、什么是物聯(lián)網(wǎng)？
互聯(lián)網(wǎng)基本上是一種通信系統(tǒng)。從技術(shù)上講，互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)全球連接的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它使用TCP/IP通過(guò)各種類型的媒體傳輸數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)(IoT)是通過(guò)Internet連接的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，可促進(jìn)數(shù)據(jù)交換和交換。
三、傳感器與物聯(lián)網(wǎng)的相互關(guān)系
將傳感器連接到事物并通過(guò)Internet進(jìn)行互連使組織可以跟蹤實(shí)時(shí)位置，監(jiān)視性能，改善工作流程并優(yōu)化利用率。
比如，“智能”劃船解決方案使船主能夠從遠(yuǎn)處簽入船并確保所有系統(tǒng)都正常運(yùn)行。此外，汽車跟蹤解決方案還可以使拍賣(mài)地點(diǎn)的人員快速找到車輛。)，他們正在尋找，而不是手動(dòng)搜索數(shù)千輛停放的汽車。
智能灌溉系統(tǒng)是使用傳感器和物聯(lián)網(wǎng)的眾多范例之一。傳感器感應(yīng)土壤濕度，并幫助決定是否給土壤澆水。如果灌溉系統(tǒng)從其互聯(lián)網(wǎng)連接接收到有關(guān)天氣的信息，它也可以知道何時(shí)下雨，并決定今天不給作物澆水，因?yàn)闊o(wú)論如何，它們都會(huì)被雨水澆灌。
因此，傳感器在建立物聯(lián)網(wǎng)中扮演著重要角色。
四、物聯(lián)網(wǎng)中使用的各種類型的傳感器
溫度傳感器
IoT通常用于A/C控制和冰箱等設(shè)備，IoT已將其應(yīng)用擴(kuò)展到制造過(guò)程，農(nóng)業(yè)和衛(wèi)生行業(yè)。溫度傳感器的類型包括熱電偶，電阻器溫度檢測(cè)器，熱敏電阻，IC(半導(dǎo)體)和紅外傳感器。
接近傳感器
接近傳感器適合檢測(cè)運(yùn)動(dòng)。這些傳感器可用于零售行業(yè)，以檢測(cè)附近產(chǎn)品的特價(jià)，檢查停車場(chǎng)的停車位等。接近傳感器的類型為電感傳感器，電容傳感器，光電傳感器和超聲傳感器。
壓力傳感器
壓力傳感器是一種感測(cè)壓力并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的設(shè)備。
例如壓力傳感器可以檢測(cè)橋梁的洪水水位或負(fù)載分布的變化，從而提醒緊急服務(wù)，洪水即將沖擊橋梁的結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)。
水質(zhì)傳感器
水質(zhì)傳感器主要用于水分配系統(tǒng)中的水質(zhì)檢測(cè)和離子監(jiān)測(cè)，可用于各種行業(yè)。例如，氧還原電勢(shì)傳感器提供了深入了解在該溶液中存在的氧化/還原反應(yīng)的水平數(shù)據(jù)。
化學(xué)傳感器
它們廣泛用于工業(yè)環(huán)境監(jiān)視和過(guò)程控制，有意或無(wú)意釋放的有害化學(xué)物質(zhì)檢測(cè)，爆炸和放射性檢測(cè)，空間站，制藥業(yè)和實(shí)驗(yàn)室的回收過(guò)程等。
氣體傳感器
氣體傳感器在工業(yè)中發(fā)現(xiàn)了用途，例如檢測(cè)有害氣體，化學(xué)工業(yè)研究，制造業(yè)等。二氧化碳傳感器，呼氣分析儀，氫氣傳感器，臭氧監(jiān)測(cè)器，電化學(xué)氣體傳感器，氣體檢測(cè)器，濕度計(jì)，空氣污染傳感器是一些常用的氣體傳感器。
煙霧感應(yīng)器
煙霧傳感器檢測(cè)其周圍是否存在煙霧，氣體和火焰。可以通過(guò)光學(xué)方法或物理方法或使用這兩種方法進(jìn)行檢測(cè)。煙霧傳感器的常見(jiàn)類型有：光學(xué)煙霧傳感器(Photoelectric)，使用光散射原理觸發(fā)乘員；電離煙霧傳感器，基于電離原理(一種化學(xué)物質(zhì)來(lái)檢測(cè)引起觸發(fā)警報(bào)的分子)而工作。
紅外傳感器
紅外傳感器是用于通過(guò)發(fā)射或檢測(cè)紅外輻射來(lái)感測(cè)其周圍環(huán)境的某些特征的傳感器，它還可以測(cè)量物體散發(fā)的熱量。
它們現(xiàn)在用于各種IoT項(xiàng)目中，尤其是在醫(yī)療保健領(lǐng)域，因?yàn)樗鼈兪箤?duì)血流和血壓的監(jiān)視變得簡(jiǎn)單。它們甚至還用于各種常規(guī)的智能設(shè)備中，例如智能手表和智能手機(jī)。其他常見(jiàn)用途包括家用電器和遙控器，呼吸分析，紅外視覺(jué)(即，可視化電子設(shè)備中的熱泄漏，監(jiān)視血流，藝術(shù)史學(xué)家以查看油漆層以下)，可穿戴電子設(shè)備，光通信，基于非接觸的溫度測(cè)量，汽車盲角檢測(cè)。
因此，傳感器可以收集有關(guān)環(huán)境的重要信息，從而可以及早發(fā)現(xiàn)地震，海嘯等環(huán)境災(zāi)害，從而挽救生命。同樣，更好的監(jiān)視和跟蹤工具使當(dāng)局可以發(fā)現(xiàn)犯罪發(fā)生的時(shí)間并做出更快的響應(yīng)，從而使公民更加安全。
在當(dāng)今的“智能”世界中，傳感器在我們的日常生活和物聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮著重要作用。傳感器監(jiān)測(cè)我們的健康狀況(例如心跳)，空氣質(zhì)量，家庭安全，并廣泛用于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT))以監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程。傳感器可以收集有關(guān)環(huán)境的重要信息，從而可以及早發(fā)現(xiàn)地震，海嘯等環(huán)境災(zāi)害，從而挽救生命.IoT可以增強(qiáng)監(jiān)視，監(jiān)視和檢測(cè)的能力，這些都可以提高健康水平對(duì)于地方或市政府這樣的組織，這尤其有趣，它們不僅需要確保居民的健康和安全，而且還擴(kuò)展到支持員工的大型企業(yè)。
結(jié)語(yǔ)：
IoT不僅會(huì)被動(dòng)地提供信息并響應(yīng)我們的輸入，而且物聯(lián)網(wǎng)的許多價(jià)值將來(lái)自自動(dòng)預(yù)測(cè)和滿足需求。
比如，通過(guò)擴(kuò)展物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)，巴利阿里群島成為“智能”旅游目的地。
Libelium在馬略卡島帕爾馬港安裝的技術(shù)表明，輪渡比起游輪會(huì)造成更多的空氣污染。ESPO(歐洲海港組織)2018年的環(huán)境報(bào)告顯示，空氣質(zhì)量仍然是歐洲港口的首要任務(wù)。
意識(shí)到這一點(diǎn)，巴利阿里的thePort管理局Islandshas一直在努力工作，因?yàn)?016年也知道空氣質(zhì)量，容量和對(duì)齊的巴利阿里群島港務(wù)局的環(huán)境政策的水平。在2017年，巴利阿里港口管理局(APB西班牙文)，Mallorcawifi.com與巴利阿里群島大學(xué)(西班牙UIB)合作，實(shí)施了一個(gè)基于Libelium傳感器平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，以控制馬略卡島港口船只對(duì)環(huán)境的影響。當(dāng)局擔(dān)心高水平游輪，渡輪，和船只，以防止其對(duì)周邊地區(qū)的生活條件的負(fù)面影響在這樣一個(gè)旅游目的地。
2018年7月，UIB的研究人員通過(guò)收集傳感器節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，游輪并不是該地區(qū)污染的首要原因，而是旅客和商業(yè)渡輪的污染。
測(cè)量站每十分鐘檢測(cè)一次一氧化碳(CO)，顆粒物(PM)，臭氧(O3)，二氧化碳(CO2)，二氧化硫和噪音的水平。當(dāng)局確認(rèn)早上6:00至11:00AM達(dá)到更高的水平。
項(xiàng)目的Web儀表板
研究結(jié)果發(fā)表后，港口當(dāng)局表示有興趣實(shí)施新政策以減少污染及其負(fù)面影響。將來(lái)，港口將為船舶提供免費(fèi)電力，要求船舶在停泊時(shí)關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，以減少排放。上面的巴利阿里群島示例僅是通過(guò)使用傳感器的物聯(lián)網(wǎng)在眾多現(xiàn)實(shí)世界中的應(yīng)用之一。
（文章鏈接：儀表網(wǎng)）
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