IoT og utviklingen av smarte sensorer

The Third Industrial Revolution: A Radical New Sharing Economy (Juni 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

IoT og utviklingen av smarte sensorer


Hvor billige MCUer dreier allestedsnærende sensorer inn i neste IoT-grense.

Symbiosen av sensorer og sjetonger fører til smartere og mindre enheter, noe som muliggjør mer nøyaktig og effektiv datainnsamling og prosessering; og kan skryte av selvkalibrering, selvdiagnose og selvtestfunksjoner. Denne sammensmeltningen av sensing- og signalbehandlingsfunksjoner er omdefinering av sensorlandskapet som tradisjonelt har vært knyttet til diskrete elementer som termoelementer og akselerometre.

Tradisjonelle sensorer som termoelementer, motstandstemperatur detektorer (RTD) og belastningsmåler har i stor grad vært begrenset av problemer som systemstøy, signaldemping og responsdynamikk. Dessuten produserer disse sensorene lavnivå analoge utganger som krever presisjonssignalbehandling for å beskytte den kritiske informasjonen de anskaffer i utgangspunktet.

ADIs smart sensor løsning for helsevesenet wearables

Angi billige MCUer og DSPer, som muliggjør mulighet for multi-sensing og signalbehandling lokalt innenfor smart sensorpakker. Mikrocontrollere, for eksempel, kommer integrert med kommunikasjonsgrensesnitt, excitasjonskilder, analog-til-digital (ADC) og digital-til-analog (DAC) omformere, diskrete I / Os og innebygde signalbehandlingsfunksjoner.

Deretter transformerer integrasjonen av lokal beregningskraft en vanlig sensor til en smart sensor, den som er i stand til å utføre komplekse beregninger på målte data lokalt i en sensormodul. En smart sensor består vanligvis av et sensorelement, analog grensesnittkrets, ADC og et bussgrensesnitt.

Anatomi av smarte sensorer

For en start gjør en smart sensor det mulig at signalkondisjonering skjer mye nærmere sensoren, eller til og med innenfor selve sensorpakken, og som opprettholder signalintegritet og sikrer signalisolering i tøffe industrielle miljøer. Deretter kan en smart sensor bruke den lokale datakraften til å behandle og tolke data lokalt; ta beslutninger basert på de fysiske parametrene målt og kommuniser deretter.

Det gjør det mulig for disse sensorene å bestemme hvilke data som skal behandles lokalt og hvilke data som skal leveres til skyen via infrastruktur for Internett av ting (IoT). Smart sensorer kan skape grenseforhold uten en menneskelig operatør. Deretter kan IoT apps analysere data lokalt og utløse handling eller alarmen kan sendes via skyen til sluttbrukeren i form av e-post, tekstmelding eller appvarsling.

Et nytt nivå av raffinement som smarte sensorer gjør det mulig i feilalarmer og prosess effektivitet, kan forvandle mange bransjer: industri, bil, helsevesen, smart bygning, etc. For eksempel kan muligheten til å analysere og behandle data lokalt optimalisere høyhastighetsbearbeiding ved å bestemme nåværende og fremtidige feil og forutsi hvor lenge delene varer.

Helium Green er en smart sensor for miljøovervåking

En mindre mengde data som er mer nøyaktig, vil også øke effektiviteten til sky og IoT infrastruktur. Saks i punkt: nesten 80 prosent av strømforbruket av sensorer kommer fra de trådløse koblingene som brukes til å overføre data til kanten og skyen. Så, en mer bevisst og kontrollert dataoverføring til skyen fører til større energieffektivitet, et stort hensyn i IoT-designene.

I ettertid markerer smarte sensorer en evolusjon ved krysset mellom elektronikk og sensorer. Kostnaden for å integrere elektronikk har vært en stor utfordring for utviklere, men med advent av billige MCUer med integrerte dataomformere blir smart sensoroppskrift stadig mer overkommelig.

Deretter er det sikkerhetsspørsmål angående hvordan man skal sikre sensordataene. Her overgår en ny rekke sikre MCUer og spesialiserte sikkerhetsprosessorer gradvis mange sikkerhetsproblemer.

Endelig er smarte sensorer bundet til å overholde en mengde kommunikasjonsstandarder som Wi-Fi, Bluetooth og ZigBee. Igjen kommer elektronikkdelen, som hovedsakelig består av kostnadseffektive MCUer og MPUer, til å redde med flere eksterne enheter som støtter et mangfoldig utvalg av kommunikasjonsstandarder.