(Uwaga redaktora: Niniejszy artykuł został przetłumaczony z ulinkmedia.)
Czujniki stały się wszechobecne. Istniały na długo przed internetem, a na pewno na długo przed internetem rzeczy (IoT). Nowoczesne, inteligentne czujniki są dostępne dla większej liczby zastosowań niż kiedykolwiek wcześniej, rynek się zmienia, a motorów napędowych wzrostu jest wiele.
Samochody, aparaty fotograficzne, smartfony i maszyny fabryczne obsługujące Internet rzeczy to tylko kilka spośród wielu rynków zastosowań czujników.
-
Czujniki w fizycznym świecie Internetu
Dzięki pojawieniu się Internetu rzeczy, cyfryzacji produkcji (nazywamy to Przemysłem 4.0) i naszym nieustannym wysiłkom na rzecz cyfrowej transformacji we wszystkich sektorach gospodarki i społeczeństwa, inteligentne czujniki znajdują zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu, a rynek czujników rośnie coraz szybciej.
W rzeczywistości, pod pewnymi względami, inteligentne czujniki stanowią „prawdziwy” fundament Internetu Rzeczy. Na obecnym etapie wdrażania Internetu Rzeczy wiele osób nadal definiuje go w kategoriach urządzeń Internetu Rzeczy. Internet Rzeczy jest często postrzegany jako sieć połączonych urządzeń, w tym inteligentnych czujników. Urządzenia te można również nazwać czujnikami.
Obejmują one zatem inne technologie, takie jak czujniki i komunikacja, które mogą mierzyć rzeczy i przekształcać wyniki pomiarów w dane, które następnie można wykorzystać na różne sposoby. Cel i kontekst zastosowania (na przykład zastosowana technologia połączenia) określają, które czujniki zostaną użyte.
Czujniki i inteligentne czujniki – co kryje się w ich nazwie?
-
Definicje czujników i czujników inteligentnych
Czujniki i inne urządzenia IoT stanowią fundament stosu technologii IoT. Przechwytują dane potrzebne naszym aplikacjom i przekazują je do systemów platformy komunikacyjnej wyższego rzędu. Jak wyjaśniamy we wprowadzeniu do technologii IoT, „projekt” IoT może wykorzystywać wiele czujników. Rodzaj i liczba używanych czujników zależą od wymagań i inteligencji projektu. Weźmy na przykład inteligentną platformę wiertniczą: może ona posiadać dziesiątki tysięcy czujników.
-
Definicja czujników
Czujniki to konwertery, podobnie jak tzw. siłowniki. Czujniki przekształcają energię z jednej formy w drugą. W przypadku czujników inteligentnych oznacza to, że czujniki mogą „wyczuwać” warunki panujące w urządzeniach, z którymi są połączone, oraz w obiektach fizycznych, z którymi pracują (stany i otoczenie).
Czujniki mogą wykrywać i mierzyć te parametry, zdarzenia lub zmiany i przekazywać je do systemów wyższego rzędu i innych urządzeń, które mogą następnie wykorzystać te dane do manipulacji, analizy itd.
Czujnik to urządzenie, które wykrywa, mierzy lub wskazuje określoną wielkość fizyczną (taką jak światło, ciepło, ruch, wilgotność, ciśnienie lub podobne wielkości) poprzez przekształcanie ich na dowolną inną formę (głównie impulsy elektryczne) (źródło: United Market Research Institute).
Parametry i zdarzenia, które czujniki mogą „wyczuwać” i przekazywać, obejmują wielkości fizyczne, takie jak światło, dźwięk, ciśnienie, temperatura, wibracje, wilgotność, obecność określonego związku chemicznego lub gazu, ruch, obecność cząsteczek kurzu itp.
Oczywiste jest, że czujniki stanowią ważną część Internetu rzeczy i muszą być niezwykle dokładne, ponieważ to właśnie czujniki są pierwszym źródłem danych.
Gdy czujnik wykryje i wyśle informacje, siłownik zostaje aktywowany i gotowy do działania. Siłownik odbiera sygnał i uruchamia ruch niezbędny do podjęcia działania w otoczeniu. Poniższy rysunek ukazuje to bardziej namacalnie i pokazuje niektóre z rzeczy, które możemy „odczuć”. Czujniki IoT różnią się tym, że występują w postaci modułów czujników lub płytek programistycznych (zazwyczaj zaprojektowanych do konkretnych zastosowań i zastosowań) itd.
-
Definicja inteligentnego czujnika
Termin „inteligentny” był używany z wieloma innymi określeniami, zanim zaczęto go używać w kontekście Internetu Rzeczy. Inteligentne budynki, inteligentne zarządzanie odpadami, inteligentne domy, inteligentne żarówki, inteligentne miasta, inteligentne oświetlenie uliczne, inteligentne biura, inteligentne fabryki itd. Oraz, oczywiście, inteligentne czujniki.
Inteligentne czujniki różnią się od czujników tym, że są zaawansowanymi platformami wyposażonymi w technologie pokładowe, takie jak mikroprocesory, narzędzia pamięci masowej, diagnostyczne i łączności, które przekształcają tradycyjne sygnały zwrotne w prawdziwe cyfrowe spostrzeżenia (Deloitte)
W 2009 roku Międzynarodowe Stowarzyszenie Czujników Częstotliwości (IFSA) przeprowadziło ankietę wśród kilku osób ze świata nauki i przemysłu, aby zdefiniować inteligentny czujnik. Po przejściu na sygnały cyfrowe w latach 80. i wprowadzeniu wielu nowych technologii w latach 90., większość czujników można było nazwać czujnikami inteligentnymi.
Lata 90. XX wieku przyniosły również pojawienie się koncepcji „powszechnego przetwarzania”, które jest uważane za istotny czynnik rozwoju Internetu Rzeczy, zwłaszcza w kontekście postępu w dziedzinie przetwarzania wbudowanego. Około połowy lat 90. rozwój i zastosowanie elektroniki cyfrowej i technologii bezprzewodowych w modułach czujnikowych nadal rosły, a transmisja danych oparta na czujnikach itd. zyskiwała na znaczeniu. Dziś jest to widoczne w Internecie Rzeczy. W rzeczywistości niektórzy wspominali o sieciach czujników jeszcze przed pojawieniem się terminu „Internet Rzeczy”. Jak widać, w 2009 roku w obszarze inteligentnych czujników wiele się wydarzyło.
Czas publikacji: 04-11-2021