什么是传感器？物联网中的十大传感器类型

根据市场研究人员的说法，当今有超过200亿个IoT设备，并且这个数字还在不断增长。我们无法想象没有智能手机和智能手表，以及其他所有都依赖于传感器信息的现代智能设备。

什么是传感器？

它是连接到电子系统并检测周围环境变化的设备。重点是测量物理现象并将其解释为电信号。

传感器具有几个关键属性，可以这样描述：

范围：是设备可以感知的现象的最小值到最大值

敏感度：是影响输出信号的测量参数的最小变化

解决方法：是可以检测到的现象的最小变化

说到分类的方法，主要分为三类：

有源传感器需要一个附加的电源信号来使它们工作，而无源传感器会在 没有它的情况下生成输出数字传感器提供离散信号，而模拟 显示连续信号

检测类型包括：电，放射性，生物或化学等

传感器的低价格是其在物联网项目中广泛使用的原因，并且绝对有助于推动创新。

传感器在我们生活的许多方面都发挥着重要作用。他们可以在监控心跳并报告准确数据的同时，在医院的病床上挽救患者的生命。如果未正确监控，工厂内部存在的有毒气体可能会导致严重的后果！您财产的安全取决于家庭安全系统的操作，这些操作基于从传感器接收到的数据进行。

今天，我们将重点介绍以下用于物联网项目的传感器：

物联网中的十大传感器类型

温度传感器

热敏电阻，热电偶，集成电路（IC）和电阻温度检测器（RTD）属于用于测量物体或特定区域温度变化的设备。温度传感器被应用于每个用于环境控制的设备，例如物联网中的智能恒温器。

湿度传感器

这些测量仪以露/霜点（D / F / PT），相对湿度（RH）和百万分率（PPM）来测量环境湿度。在物联网中，智能加湿器根据输入做出反应并增加水分。

运动传感器

运动传感器是物联网中最常见的一种，用于安全系统并用于自动化：仅在需要时才通过激活设备来节省能源。您可以选择多种类型：被动红外（PIR），振动，超声波，区域反射型，微波（MW）和双重技术运动传感器。

气体传感器

为了使准确性最大化，这些技术使用电化学，半导体和光电离技术进行气体检测。在物联网中，它们不仅有助于提供较高的室内空气质量，而且还可以检测致命气体（例如CO），甚至可燃气体（例如LPG，CH4，H2）。

烟雾传感器

烟雾传感器是物联网智能烟雾探测器的重要组成部分，它比传统传感器更可靠，响应速度更快。现在，可以通过在Smart Smoke Devices中安装其他传感器来消除来自灰尘，雾气或烹饪的虚假警报，这将有助于做出更准确的反应并通过智能手机应用程序控制系统。

压力传感器

广泛用于交通运输行业，确定飞机的高度和车辆的胎压。智能手机，PDA，GPS导航设备经常使用BMP180数字传感器。 　　图像传感器

这些检测并传送用于制作图像的数据。您可以将它们应用于相机，医学成像系统，热成像设备，声纳，雷达，生物识别系统等。

加速度计

如今，这些设备对于智能手机，便携式游戏机，智能手表等至关重要。使用它，您可以检测对象的方向，摇动，轻击，运动，倾斜和定位。它们由压电，压阻或电容元件制成，可将机械运动转换为电信号。

红外传感器

您可以使用它们来测量物体散发的热量。这些功能使您可以将智能手机用作遥控器，并帮助智能手表检测光量。

接近传感器

如果需要在没有物理接触的情况下检测附近的物体及其属性，则可以依靠接近传感器。它们非常适合零售行业中的IoT项目-在超市中，它们可以监控客户与货架上某些产品之间的距离。

是什么使传感器变得智能？

智能传感器是物联网的核心部分–它们从周围的环境中收集信息，并使用内置的计算能力对其进行处理，以将其传递给系统。它由传感器，微处理器和通信技术组成，还可能包括放大器，励磁控制或模拟滤波器。

市场需求的增长对供应商来说是一个问题，因为您可以将设备缩小到一定程度，但是制造物理盒子的尺寸却有局限性。性能的提高取决于当前的技术水平，并非只有专家团队“做不可能的事”才能实现所有目标。由于在特定的使用案例中对微控制器和传感器的需求各不相同，因此广泛的碎片化使得寻找一种使跨平台解决方案更加困难的方法。除此之外，供应商通常应对物联网系统日益复杂的问题，而这通常需要交钥匙解决方案或参考设计。

如果要构建智能传感器，应考虑以下几点，因为它们会影响设计和组件的选择：

功耗对于某些设备（尤其是便携式设备或小型设备）至关重要。如果设备自行确定何时打开和传输数据，则可以大大节省能源。

当需要以最小的延迟传输大数据时，低延迟具有巨大的影响。虚拟现实中的图像需要实时传输速度以匹配用户的动作。

较高的数据采样率对于快速的系统活动学习应用程序很重要。例如，在预测性维护中，传感器必须以相当高的速率采样以及时捕获所有细微差别并检测导致设备故障的所有数据。

智能传感器使用匹配的软件解决方案将数据处理到一定水平将有助于简化集成。数据解释的预期时间在不同的用例中可能会有所不同。

仅必要数据的数据存储至关重要，因为传感器模块中的内存成本很高，并且传输大量不必要的数据毫无用处。因此，传感器智能的挑战在于在删除不需要的数据上做出正确的决定，以防止内存溢出。

利用传感器融合实现更准确的物联网决策

每个传感器都具有独特的功能特征，但在某些方面可能不准确。加速度计可感应x，y和z轴的运动，但由于振动可能会提供不正确的数据。陀螺仪获得滚动，俯仰和偏航旋转感测，但没有偏置漂移。磁力计可感测x轴，y轴和z轴的磁场，但是磁干扰是一个问题。我们可以通过使用特殊的过滤技术和算法来解决所有这些低效率问题，从而消除利用多个传感器的输出产生的错误输入数据。

智能传感器控制器可以融合从多个输入收集的单个数据，以提供更正确的数据输出。这项技术称为传感器融合。

您可以通过查看电子罗盘查看其工作方式。该设备的功能取决于加速度计和磁力计的数据。为了给用户带来更深的体验，但更先进的指南针还具有陀螺仪。

传感器融合还使上下文感知成为可能，这在物联网领域具有开创性的未来。上下文感知系统根据来自不同传感器的信息来定义谁，何时何地，何时何地。软件开发人员使用这些数据来找出发生这种情况的原因，然后对应用程序中的适当操作进行编码。系统将知道每个测量参数的变化情况，并能够基于对这些参数的各种组合进行分析来做出决策。上下文感知的数据比来自单独传感器的数据更有价值，因为它可以提供有关企业资产，超市中的买方行为甚至医院的患者状况的更准确的见解。

为了说明这个概念，想象一下一辆运输蔬菜的卡车。纸箱上的传感器可提供位置，气候条件，振动甚至产生的气味的最新信息。当对食物的潜在变质进行分析时，该数据将被发送到云指挥和控制中心。然后，指挥中心可以自动更新轨道的路线以保存货物。

好消息是，我们已经拥有使这一概念广泛传播所必需的所有技术创新。用于上下文感知物联网的“大数据”处理，机制和分析工具已经可用。唯一真正的问题是市场分散。供应商需要制定游戏规则，并团结一致地创建“空中的全球神经网络”。

传感器是物联网的真正宿主，它们提供基本信息，完成关键工作并收集数据以进行进一步处理。未来，上下文感知将成为每种设备的共同特征，从而使世界变得更加智能，并利用创新创造更美好的未来。
编辑：hfy