El paradigma mismo de la automatización donde las soluciones de IoT juegan un papel clave se basa en la presunción de que las máquinas pueden actuar de manera autónoma e inteligente. Y lo que les permite hacerlo es la capacidad de manejar enormes flujos de datos recopilados.
Los datos coleccionables incluyen esas diversas señales que los objetos animados e inanimados pueden enviar a los sistemas IoT. Por lo tanto, los objetos deben tener algunos dispositivos de generación de señal altamente específicos para compartir información dentro de IoT.
¿Por qué específico? Debido a una amplia gama de señales que potencialmente pueden generar. Incluso un sistema tan complejo como el cuerpo humano perfectamente adaptado por la evolución tiene diferentes órganos para procesar diversas señales del entorno. Estamos hablando de sensores, los sensores utilizados en internet de las cosas, por supuesto.
Donde y que
Dos tipos básicos de interacción son inherentes a todos los sensores disponibles: medición y control. Además, estos tipos distinguen la dirección de los flujos de datos que se mueven desde o hacia los puntos finales. Se corresponde bien con el funcionamiento de los organismos vivos: cada acción crea una reacción. El comportamiento de las máquinas que imitan a los seres vivos es similar cuando tiene lugar el modus operandi de IoT. Sin embargo, la proporción entre los flujos de datos de ingresos y resultados puede variar significativamente. Y lo que determina el tipo predominante de sensores en cada caso es un dominio donde funciona uno u otro sistema IoT. Los siguientes dominios se utilizan para ser considerados los más apropiados para
aplicaciones IoT:- Vehículos autónomos
- Hogares inteligentes
- Wearables
- Robotización de la fabricación industrial.
- Equipo médico inteligente
- Seguimiento y monitoreo remoto
- Optimización de la generación y distribución de energía.
- Sistemas de alarma y seguridad.
- Mantenimiento de predicción industrial
- Sistemas de defensa y armas libres de humanos
- Venta minorista y pagos
Convertir señales en Big Data
La Madre Naturaleza suministró a los humanos patrones únicos en sus dedos. Sin embargo, no tenemos ningún órgano capaz de detectar nuestras huellas digitales. Esto es así, probablemente, porque los humanos tienen algunas capacidades avanzadas diferentes de reconocerse mutuamente. Hasta hace muy poco, los sensores Touch ID en nuestros teléfonos eran uno de los métodos más confiables de identificación del usuario. Este es un caso ejemplar de cómo la industria de sensores transforma algo naturalmente disponible en datos coleccionables.
La lista de sensores de IoT se expande continuamente ya que los fabricantes de sensores siguen descubriendo cada vez más señales que se pueden detectar y utilizar a través de varias soluciones de IoT. Los nuevos tipos de sensores de Internet de las cosas comienzan a combinar todos los grupos de señales debido a la creciente potencia de cálculo de los procesadores IoT. Los sistemas avanzados de seguridad y monitoreo, por ejemplo, no se limitan solo con sensores ópticos: el movimiento, la temperatura, la radiación infrarroja, el sonido y el peso constituyen las propiedades que las soluciones complejas de IoT pueden detectar, medir e identificar a través de sensores apropiados. Por nombrar algunos, los siguientes sensores son populares entre muchos
proveedores de soluciones de IoT:
- Sensores de proximidad
- Sensores infrarrojos
- Sensores de humedad
- Sensores de gas
- Sensores de peso
- Sensores de vibración
- Sensores de temperatura
- Sensores de nivel
- Sensores de presión
- Sensores de movimiento
Sensores de proximidad
La distancia exacta entre los objetos es lo que los sensores de proximidad pueden detectar. El alcance de las aplicaciones de estos sensores es realmente enorme debido a la propiedad del espacio donde vivimos: es tridimensional. Los métodos para determinar la proximidad dependen de la importación de numerosos factores en cada caso. Es por eso que los fabricantes de sensores de proximidad pueden elegir entre diferentes tecnologías básicas que proporcionan tipos de sensores como capacitivos, inductivos, de ultrasonidos y fotoeléctricos. Probablemente todos estén familiarizados con el funcionamiento de los sensores de proximidad cuando sea necesario colocar su automóvil en un lugar de estacionamiento gratuito en el centro de la ciudad, donde los automóviles generalmente están estacionados de un lado a otro. Una característica de estacionamiento automático inherente a algunos automóviles no económicos es un buen ejemplo de la aplicación IoT de los sensores de proximidad.
Sensores infrarrojos
Los sensores infrarrojos pueden funcionar en ambas direcciones: detectando una radiación infrarroja externa y emitiendo radiación infrarroja al exterior. Dichos sensores pueden detectar objetos circundantes a través de la captura del calor que emiten estos últimos. El cuerpo humano emite calor indetectable por nuestros ojos. Es por eso que los sensores infrarrojos nos brindan una capacidad única para ver a través de las paredes, por ejemplo. Muchos éxitos de taquilla de ciencia ficción de Hollywood (Terminator, Predator) usaron efectos de visión infrarroja para agregar impresionantes capacidades sobrehumanas a sus personajes.
En la vida real, los sensores infrarrojos IoT se usan ampliamente en dispositivos portátiles (relojes inteligentes) para medir el pulso y la presión arterial. Muchas soluciones de IoT en el cuidado de la salud se basan en los sensores infrarrojos cuando se debe detectar una fuga de sangre o medir la temperatura corporal de forma remota, por ejemplo. La aplicación industrial de IoT de sensores infrarrojos implica alarmas de sobrecalentamiento operadas de forma remota junto con la medición de temperatura sin contacto. Asahi Kasei Microdevices, Murata e Intersil son
marcas de sensores infrarrojos, por nombrar algunos.
Sensores de humedad y gases.
Estos dos tipos de sensores se pueden agrupar por una razón. Ambos pueden detectar fugas de agua o gases. Ambos se utilizan para aplicarse a varios sistemas de
control de calidad del aire que se vuelven cada vez más populares con respecto a la urbanización emergente. La reciente exageración sobre el cambio climático genera una creciente demanda de soluciones inteligentes de IoT capaces de monitorear las condiciones de vida tanto en interiores como en exteriores. Además, uno de los impulsos implícitos para un uso extenso de sensores de gases como, por ejemplo, los detectores de CO2 es la actual "fiebre de la eficiencia del personal" inherente a un sector empresarial corporativo donde la capacidad de trabajo del personal está directamente correlacionada con la calidad del aire en las instalaciones de trabajo. . La ventilación inteligente basada en IoT capaz de regular el contenido de CO2 automáticamente se está convirtiendo en una característica imprescindible para espacios públicos como bibliotecas, gimnasios, centros comerciales, hospitales y oficinas corporativas. No hace falta decir que los sensores de humedad y gas son indispensables para el control de calidad del aire y los sistemas de monitoreo.
Sensores de peso
Vivimos en un planeta que tiene una gravedad bastante significativa que impone ciertas limitaciones a la masa de objetos físicos. Es por eso que ninguna criatura viviente en tierra puede ser más masiva que los elefantes hoy en día. La medición del peso es importante en un sector de la construcción. Recuerde ese momento incómodo cuando tiene que abandonar un ascensor abarrotado en algún lugar de un centro de negocios debido al detector de sobrepeso que comienza a parpadear si está dentro. Es decir, los sensores de peso permiten una explotación segura de los ascensores. La automatización basada en IoT en todos los sectores donde tiene lugar la carga a granel difícilmente puede hacer frente sin los sensores de peso de IoT: el sobrepeso es peligroso tanto para los camiones volquete en minas a cielo abierto como para las ampollas de vidrio en las empresas farmacéuticas. En cuanto a nuestra salud, los sensores de peso son las partes integrales de nuestras básculas de baño que nos sugieren a menudo considerar una dieta menos intensiva en hamburguesas.
Sensores de vibración
Los sensores de vibración ayudan a determinar un nivel seguro de resonancia en el equipo industrial, independientemente del tipo de movimiento. Sucedió que la rotación se convirtió en el principal tipo de movimiento para cualquier industria después de la invención de una rueda alrededor del año 2000 a. C. Incluso unos mecanismos rotativos muy precisos generan una vibración más o menos intensa. El mantenimiento predictivo junto con las capacidades de autoanálisis de las líneas de producción robóticas constituyen un campo amplio para los proveedores de tecnología IoT. El monitoreo continuo de vibraciones informa mucho sobre el estado actual de los equipos. Quien controla la vibración controla tanto la operación ininterrumpida rentable de los equipos como su vida útil general. Por lo tanto, los sensores de vibración IoT, como parte integral de los
sistemas de diagnóstico de vibraciones industriales
, brindan un beneficio oculto pero significativo al mitigar los riesgos de accidentes y tiempos de inactividad no planificados.
Sensores de temperatura
Todos los sistemas automáticos de lucha contra incendios incluyen sensores de temperatura. Las soluciones IoT inteligentes para locales públicos (oficinas inteligentes, tiendas inteligentes, gimnasios inteligentes, cualquier otra cosa inteligente) no pueden prescindir de la monitorización de la temperatura. Si bien un sensor de temperatura bimetálico primitivo pero confiable puede indicar solo un aumento significativo de la temperatura en caso de incendio, una medición precisa de la temperatura para el control automático de la calidad del aire requiere sensores de temperatura IoT digitales más sofisticados. Los sensores de temperatura son fundamentales para los sistemas modernos de calefacción y acondicionamiento tanto en locales como en vehículos de transporte. ¿Qué es un
termostato inteligente elegante en su esencia? Nada más que un conjunto de sensores de temperatura y transmisores de datos.
Sensores de nivel
Otra razón más para recordar sobre el cambio climático global son las inundaciones más frecuentes que ocurren en todo el mundo. El hielo ártico se está derritiendo, el nivel del mar está subiendo. La detección del nivel del agua se está volviendo crucial para las zonas costeras. La detección temprana y el pronóstico de inundaciones es el dominio donde las soluciones de IoT ayudan mucho. Los sensores de nivel constituyen los puntos finales primarios desde los cuales los datos del nivel del agua comienzan a ejecutarse en el software analítico.
En general, los sensores de nivel se usan ampliamente en numerosos campos donde las personas manejan sustancias líquidas. Un medidor de combustible en su automóvil utiliza un sensor de nivel similar al que contiene un enorme tanque de gasolina en una estación de servicio. La distribución automática de cualquier líquido a menudo se basa en señales de dos sensores: un sensor de nivel superior y uno de nivel inferior. Los principios de funcionamiento capacitivo y óptico se utilizan generalmente en sensores de nivel. Enfrentamos los efectos de un sensor de nivel varias veces al día que visita nuestros inodoros: un tanque de inodoro deja de recibir agua cuando su sensor de nivel flotante bloquea el suministro de agua.
Sensores de presión
Aquellos que viajan mucho en avión conocen bien esa sensación desagradable cuando las orejas parecen llenas de algodón. Una ligera descompresión en una cabina crea tal sensación. Significa que la presión de aire en un avión difiere de nuestro nivel de presión natural en el suelo. Quizás los sensores de presión funcionan un poco incorrectamente en este caso.
Dado que la presión como propiedad física pertenece tanto a gases como a líquidos, una lista de dominios donde se usan sensores de presión puede ser realmente impresionante. Ambas aplicaciones domésticas e industriales están presentes allí. El control automático de presión se refiere a una operación segura de equipos de calefacción tales como, por ejemplo, calderas, calentadores de agua y radiadores. Los sensores de presión arterial están integrados en numerosos dispositivos
inteligentes para el diagnóstico médico. La indicación de presión de los neumáticos es una característica elegante de IoT inherente a los automóviles inteligentes modernos. Incluso un pronóstico del tiempo diario es incompleto sin presión barométrica. Y en cada caso dado, los sensores de presión IoT están activados.
Sensores de movimiento
Como mencionamos al principio de esta publicación, algunos tipos de sensores tienen una historia bastante larga. Los sensores de movimiento han evolucionado desde campanas tubulares chinas hasta dispositivos digitales sofisticados que funcionan con principios de funcionamiento ultrasónicos, de microondas, fotovoltaicos e infrarrojos. Los sistemas de alarma de seguridad con detección de movimiento se usan ampliamente en museos, almacenes, áreas peligrosas y en muchos otros lugares donde se prohíbe la entrada no autorizada. Los fabricantes de IoT equipan sistemas de iluminación industriales y domésticos con sensores de movimiento IoT para proporcionar un encendido / apagado automático sin contacto de la luz. Además de una experiencia de usuario positiva, se puede lograr una reducción de energía significativa debido a la iluminación inteligente basada en sensores de movimiento.
Otro dominio prometedor donde la detección de movimiento está ganando impulso es el control de gestos sin contacto de los dispositivos modernos. Los rastreadores de ejercicios son capaces de reconocer si nos quedamos, caminamos o corremos. Después de deshacerse de un conector 3.5 del iPhone 7, tanto Apple como los otros fabricantes de teléfonos inteligentes comenzaron a eliminar los botones de control físico uno por uno de sus dispositivos. Pronto llegará el día en que
los dispositivos
móviles se conviertan en pantallas totales operadas por nuestras expresiones faciales. Los sensores de movimiento gobernarán entonces.
Independientemente de los tipos de sensores de IoT, cualquier punto final es donde comienza el IoT. Los sensores generan señales primarias que reflejan una u otra propiedad de los objetos donde están instalados los sensores. Sin sensores, sin datos. Aparece la variedad más amplia de sensores, se proporciona el desarrollo de IoT más flexible. Apreciamos enormemente nuestros sensores naturales: ojos, oídos, dedos, etc., por temor a perder cualquiera de nuestras capacidades sensoriales. Los sensores IoT industriales descritos anteriormente constituyen solo una pequeña parte de todos los dispositivos de generación de datos disponibles. Sin embargo, una gran experiencia incluso en una breve lista de sensores le permite a cualquier proveedor de soluciones de IoT crear potentes sistemas IIoT para una amplia gama de aplicaciones.