Le paradigme même de l'automatisation où les solutions IoT jouent un rôle clé est basé sur la présomption que les machines peuvent agir de manière autonome et intelligente. Et ce qui leur permet de le faire, c'est une capacité à gérer d'énormes flux de données collectées.
Les données collectables incluent les divers signaux que les objets animés et inanimés peuvent envoyer aux systèmes IoT. Par conséquent, les objets devraient avoir des dispositifs générateurs de signaux très spécifiques pour partager des informations au sein de l'IoT.
Pourquoi spécifique? En raison d'une large gamme de signaux qu'ils peuvent potentiellement générer. Même un système aussi complexe que le corps humain parfaitement adapté par l'évolution possède différents organes pour traiter divers signaux de l'environnement ambiant. Nous parlons de capteurs, les capteurs utilisés dans l'Internet des objets, bien sûr.
Où et quoi
Deux types d'interaction de base sont inhérents à tous les capteurs disponibles: la mesure et le contrôle. En outre, ces types distinguent la direction des flux de données se déplaçant depuis ou vers les points d'extrémité. Cela correspond bien au fonctionnement des organismes vivants: chaque action crée une réaction. Le comportement des machines imitant des êtres vivants est similaire lorsque le mode de fonctionnement IoT a lieu. Cependant, la proportion entre les flux de données sur les revenus et les résultats peut varier considérablement. Et ce qui détermine le type de capteurs prédominant dans chaque cas, c'est un domaine où fonctionne l'un ou l'autre système IoT. Les domaines suivants sont généralement considérés comme les plus appropriés pour
les applications IoT:- Véhicules autonomes
- Maisons intelligentes
- Wearables
- Robotisation de la fabrication industrielle
- Équipement médical intelligent
- Suivi et surveillance à distance
- Optimisation de la production et de la distribution d'énergie
- Systèmes d'alarme et de sécurité
- Maintenance prévisionnelle industrielle
- Systèmes de défense sans armes et armes
- Commerce et paiements
Transformer les signaux en Big Data
Mère Nature a fourni aux humains des motifs uniques sur leurs doigts. Cependant, nous n'avons aucun organe capable de détecter nos empreintes digitales. C'est probablement parce que les humains ont des capacités avancées différentes de se reconnaître. Jusqu'à tout récemment, les capteurs Touch ID de nos téléphones étaient l'une des méthodes d'identification des utilisateurs les plus fiables. Il s'agit d'un exemple de la manière dont l'industrie des capteurs transforme quelque chose de naturellement disponible en données de collection.
La liste des capteurs IoT est en constante expansion, car les fabricants de capteurs continuent de trouver de plus en plus de signaux qui peuvent être détectés et utilisés via diverses solutions IoT. De nouveaux types de capteurs Internet des objets commencent à combiner l'ensemble des grappes de signaux en raison de la puissance de calcul croissante des processeurs IoT. Les systèmes de sécurité et de surveillance avancés, par exemple, ne se limitent pas aux seuls capteurs optiques - le mouvement, la température, le rayonnement infrarouge, le son et le poids constituent les propriétés qui peuvent être détectées, mesurées et identifiées par les solutions IoT complexes via des capteurs appropriés. Pour n'en nommer que quelques-uns, les capteurs suivants sont populaires parmi de nombreux
fournisseurs de solutions IoT:
- Capteurs de proximité
- Capteurs infrarouges
- Capteurs d'humidité
- Capteurs de gaz
- Capteurs de poids
- Capteurs de vibrations
- Capteurs de température
- Capteurs de niveau
- Capteurs de pression
- Capteurs de mouvement
Capteurs de proximité
La distance exacte entre les objets est ce que les capteurs de proximité peuvent détecter. Le champ d'application de ces capteurs est vraiment énorme en raison de la propriété même de l'espace où nous vivons - il est en trois dimensions. Les méthodes de détermination de la proximité dépendent de nombreux facteurs dans chaque cas. C'est pourquoi les fabricants de capteurs de proximité peuvent choisir entre différentes technologies de base fournissant des types de capteurs tels que capacitifs, inductifs, ultrasons et photoélectriques. Tout le monde connaît probablement le fonctionnement des capteurs de proximité lorsqu'il est nécessaire de placer votre voiture dans une place de stationnement gratuite dans un centre-ville où les voitures sont généralement garées de pare-chocs à pare-chocs. Une fonction de stationnement automatique inhérente à certaines voitures non économiques est un bon exemple de l'application IoT des capteurs de proximité.
Capteurs infrarouges
Les capteurs infrarouges peuvent fonctionner dans les deux sens: détecter un rayonnement infrarouge externe et émettre un rayonnement infrarouge à l'extérieur. De tels capteurs peuvent détecter les objets environnants en captant la chaleur que ces derniers émettent. Le corps humain émet de la chaleur indétectable par nos yeux. C'est pourquoi les capteurs infrarouges nous offrent une capacité unique de voir à travers les murs, par exemple. De nombreux blockbusters de science-fiction hollywoodiens (Terminator, Predator) ont utilisé des effets de vision infrarouge pour ajouter des capacités surhumaines impressionnantes à leurs personnages.
Dans la vraie vie, les capteurs infrarouges IoT sont largement utilisés dans les appareils portables (montres intelligentes) pour mesurer le pouls et la pression artérielle. De nombreuses solutions IoT dans les soins de santé sont basées sur les capteurs infrarouges lorsqu'une fuite de sang doit être détectée ou que la température corporelle doit être mesurée à distance, par exemple. L'application industrielle IoT de capteurs infrarouges implique une alarme de surchauffe commandée à distance ainsi qu'une mesure de température sans contact. Asahi Kasei Microdevices, Murata et Intersil sont des
marques de capteurs infrarouges, pour n'en nommer que quelques-uns.
Capteurs d'humidité et de gaz
Ces deux types de capteurs peuvent être regroupés pour une raison. Les deux peuvent détecter des fuites d'eau ou de gaz. Les deux sont utilisés pour être appliqués à divers systèmes de
contrôle de la qualité de l'air qui deviennent de plus en plus populaires en ce qui concerne l'urbanisation émergente. Le battage médiatique récent autour du changement climatique génère une demande croissante de solutions IoT intelligentes capables de surveiller les conditions de vie à l'intérieur et à l'extérieur. En outre, l'un des moteurs implicites d'une utilisation extensive de capteurs de gaz tels que, par exemple, les détecteurs de CO2 est la «ruée vers l'efficacité du personnel» contemporaine inhérente à un secteur d'activité d'entreprise où l'ouvrabilité du personnel est directement corrélée à la qualité de l'air dans les locaux de travail. . La ventilation intelligente basée sur l'IoT capable de réguler automatiquement la teneur en CO2 devient une fonction incontournable pour les espaces publics tels que les bibliothèques, les gymnases, les centres commerciaux, les hôpitaux et les bureaux d'entreprise. Il va sans dire que les capteurs d'humidité et de gaz sont indispensables pour les systèmes de contrôle et de surveillance de la qualité de l'air.
Capteurs de poids
Nous vivons sur une planète ayant une gravité assez importante qui impose certaines limitations sur la masse des objets physiques. C'est pourquoi aucune créature vivante terrestre ne peut être plus massive que les éléphants de nos jours. La mesure du poids est importante dans un secteur de la construction. Souvenez-vous de ce moment gênant lorsque vous devez quitter un ascenseur surpeuplé quelque part dans un centre d'affaires en raison d'un détecteur de surpoids qui commence à clignoter si vous êtes dedans. À savoir les capteurs de poids permettent une exploitation sécurisée des ascenseurs. L'automatisation basée sur l'IoT dans tous les secteurs où le chargement en vrac a lieu peut difficilement fonctionner sans capteurs de poids IoT: le surpoids est dangereux pour les camions à benne dans les mines à ciel ouvert et les ampoules de verre dans les entreprises pharmaceutiques. En ce qui concerne notre santé, les capteurs de poids font partie intégrante de notre pèse-personne et nous suggèrent souvent d'envisager un régime moins gourmand en burger.
Capteurs de vibrations
Les capteurs de vibrations aident à déterminer un niveau de résonance sûr dans l'équipement industriel, quel que soit le type de mouvement. Il se trouve que la rotation est devenue le principal type de mouvement pour toute industrie après l'invention d'une roue vers 2000 avant JC. Même un mécanisme de rotation très précis génère une vibration plus ou moins intense. La maintenance prédictive ainsi que les capacités d'auto-analyse des lignes de production robotisées constituent un vaste domaine pour les fournisseurs de technologie IoT. La surveillance continue des vibrations en dit long sur l'état actuel de l'équipement. Celui qui contrôle les vibrations contrôle à la fois le fonctionnement ininterrompu rentable de l'équipement et sa durée de vie globale. Par conséquent, les capteurs de vibrations IoT en tant que partie intégrante des
systèmes de diagnostic des vibrations industriels apportent un bénéfice caché mais significatif en atténuant les risques d'accidents et les temps d'arrêt imprévus.
Capteurs de température
Chaque système automatique de lutte contre l'incendie comprend des capteurs de température. Les solutions Smart IoT pour les lieux publics (bureaux intelligents, magasins intelligents, gymnases intelligents, smart quoi que ce soit d'autre) ne peuvent pas se passer de la surveillance de la température. Alors qu'un capteur de température bimétallique primitif mais fiable ne peut signaler qu'une augmentation significative de la température en cas d'incendie, une mesure précise de la température pour le contrôle automatique de la qualité de l'air nécessite des capteurs de température IoT numériques plus sophistiqués. Les capteurs de température sont fondamentaux pour les systèmes de chauffage et de climatisation modernes dans les locaux et les véhicules de transport. Qu'est-ce qu'un
thermostat intelligent sophistiqué dans son essence? Rien qu'un ensemble de capteurs de température et de transmetteurs de données.
Capteurs de niveau
Encore une autre raison de se souvenir du changement climatique mondial est des inondations plus fréquentes dans le monde. La glace arctique fond, le niveau de la mer monte. La détection du niveau d'eau devient cruciale pour les zones côtières. La détection précoce et la prévision des inondations sont le domaine dans lequel les solutions IoT sont très utiles. Les capteurs de niveau constituent les principaux paramètres à partir desquels les données de niveau d'eau commencent à être exécutées vers un logiciel d'analyse.
En général, les capteurs de niveau sont largement utilisés dans de nombreux domaines où les gens manipulent des substances liquides. Une jauge de carburant dans votre voiture utilise un capteur de niveau similaire à celui d'un énorme réservoir d'essence dans une station-service. La distribution automatique de tout liquide est souvent basée sur les signaux de deux capteurs: un capteur de niveau supérieur et un capteur de niveau inférieur. Les principes de fonctionnement capacitifs et optiques sont généralement utilisés dans les capteurs de niveau. Nous faisons face plusieurs fois par jour aux effets d'un capteur de niveau visitant nos toilettes: un réservoir de toilette cesse de recevoir de l'eau lorsque son capteur de niveau flottant bloque l'approvisionnement en eau.
Capteurs de pression
Ceux qui voyagent beaucoup par avion connaissent bien cette sensation désagréable lorsque vos oreilles semblent pleines de coton. Une légère décompression dans une cabine crée une telle sensation. Cela signifie que la pression de l'air dans un avion diffère de notre niveau de pression naturel au sol. Peut-être que les capteurs de pression fonctionnent un peu mal dans ce cas.
Étant donné que la pression en tant que propriété physique appartient à la fois aux gaz et aux liquides, une liste de domaines dans lesquels des capteurs de pression sont utilisés peut être vraiment impressionnante. Des applications domestiques et industrielles y sont présentes. Le contrôle automatique de la pression concerne un fonctionnement sûr de tels équipements de chauffage tels que, par exemple, les chaudières, les chauffe-eau et les radiateurs. Les capteurs de pression artérielle sont intégrés dans de nombreux appareils
intelligents pour le diagnostic médical. L'indication de la pression des pneus est une fonction IoT sophistiquée inhérente aux voitures intelligentes modernes. Même une prévision météorologique quotidienne est incomplète sans pression barométrique. Et dans chaque cas donné, les capteurs de pression IoT sont engagés.
Capteurs de mouvement
Comme nous l'avons mentionné au début de cet article, certains types de capteurs ont une assez longue histoire. Les détecteurs de mouvement sont passés des cloches tubulaires chinoises à des appareils numériques sophistiqués fonctionnant selon les principes de fonctionnement des ultrasons, des micro-ondes, du photovoltaïque et des infrarouges. Les systèmes d'alarme de sécurité dotés d'une détection de mouvement sont largement utilisés dans les musées, les entrepôts, les zones dangereuses et dans de nombreux autres endroits où l'entrée non autorisée est interdite. Les fabricants IoT équipent les systèmes d'éclairage industriels et domestiques avec des capteurs de mouvement IoT pour fournir un allumage / extinction automatique sans contact de la lumière. En plus d'une expérience utilisateur positive, une réduction d'énergie significative peut être obtenue grâce à l'éclairage intelligent basé sur des capteurs de mouvement.
Un autre domaine prometteur où la détection de mouvement gagne du terrain est le contrôle gestuel sans contact des gadgets modernes. Les trackers de fitness sont capables de reconnaître si nous restons, marchons ou courons. Après s'être débarrassé d'une prise 3,5 de l'iPhone 7, Apple et les autres fabricants de smartphones ont commencé à éliminer les boutons de contrôle physique un par un de leurs appareils. Le jour viendra bientôt où
les gadgets
mobiles deviendront des écrans totaux opérés par nos expressions faciales. Les détecteurs de mouvement régneront alors.
Indépendamment des types de capteurs IoT, tout point final est l'endroit où commence l'IoT. Les capteurs génèrent des signaux primaires qui reflètent l'une ou l'autre propriété des objets sur lesquels les capteurs sont installés. Pas de capteurs - pas de données. La plus grande variété de capteurs apparaît, le développement IoT plus flexible est fourni. Nous apprécions grandement nos capteurs naturels - les yeux, les oreilles, les doigts, etc., ayant peur de perdre l'une de nos capacités sensorielles. Les capteurs IoT industriels décrits ci-dessus ne constituent qu'une infime partie de tous les dispositifs de génération de données disponibles. Néanmoins, une expertise approfondie, même dans une brève liste de capteurs, permet à tout fournisseur de solutions IoT de créer de puissants systèmes IIoT pour une large gamme d'applications.