O próprio paradigma da automação, em que as soluções de IoT desempenham um papel fundamental, baseia-se na presunção de que as máquinas podem agir de maneiras autônomas e inteligentes. E o que lhes permite fazer isso é a capacidade de lidar com fluxos tremendos de dados coletados.
Os dados colecionáveis incluem os vários sinais que objetos animados e inanimados podem enviar aos sistemas de IoT. Portanto, os objetos devem ter alguns dispositivos geradores de sinal altamente específicos para compartilhar informações na IoT.
Por que específico? Devido a uma ampla gama de sinais, eles potencialmente podem gerar. Mesmo um sistema tão complexo como o corpo humano perfeitamente adaptado pela evolução possui diferentes órgãos para processar vários sinais do ambiente ambiente. Estamos falando de sensores, os sensores usados na internet das coisas, é claro.
Onde e o que
Dois tipos básicos de interação são inerentes a todos os sensores disponíveis: medição e controle. Além disso, esses tipos distinguem a direção dos fluxos de dados que se deslocam de ou para os pontos finais. Corresponde bem a como os organismos vivos funcionam: toda ação cria uma reação. O comportamento de máquinas que imitam seres vivos é semelhante quando o IoT modus operandi ocorre. No entanto, a proporção entre os fluxos de dados de renda e resultado pode variar significativamente. E o que determina o tipo predominante de sensores em cada caso é um domínio em que um ou outro sistema de IoT funciona. Os seguintes domínios são usados para serem considerados os mais apropriados para
aplicativos de IoT:- Veículos autônomos
- Casas inteligentes
- Vestíveis
- Robótica de fabricação industrial
- Equipamento médico inteligente
- Rastreamento e monitoramento remotos
- Otimização da geração e distribuição de energia
- Sistemas de alarme e segurança
- Manutenção de previsão industrial
- Sistemas e armas de defesa sem humanos
- Varejo e pagamentos
Transformando sinais em Big Data
A Mãe Natureza forneceu aos seres humanos padrões únicos em seus dedos. No entanto, não temos nenhum órgão capaz de detectar nossas impressões digitais. Provavelmente é assim, porque os seres humanos têm algumas capacidades avançadas diferentes de se reconhecer. Até bem recentemente, os sensores Touch ID em nossos telefones eram um dos métodos mais confiáveis de identificação do usuário. Este é um exemplo de como a indústria de sensores transforma algo naturalmente disponível em dados colecionáveis.
A lista de sensores de IoT está em constante expansão, pois os fabricantes de sensores continuam descobrindo cada vez mais sinais que podem ser detectados e utilizados por meio de várias soluções de IoT. Novos tipos de sensores da Internet das Coisas começam a combinar todo o conjunto de sinais devido ao crescente poder computacional dos processadores IoT. Os avançados sistemas de segurança e monitoramento, por exemplo, não se limitam apenas a sensores ópticos - movimento, temperatura, radiação infravermelha, som e peso constituem as propriedades que podem ser detectadas, medidas e identificadas pelas complexas soluções de IoT por meio de sensores apropriados. Para citar alguns, os seguintes sensores são populares entre muitos
fornecedores de soluções de IoT:
- Sensores de proximidade
- Sensores infravermelhos
- Sensores de umidade
- Sensores de gás
- Sensores de peso
- Sensores de vibração
- Sensores de temperatura
- Sensores de nível
- Sensores de pressão
- Sensores de movimento
Sensores de proximidade
A distância exata entre os objetos é o que os sensores de proximidade podem detectar. O escopo das aplicações de tais sensores é realmente enorme devido à propriedade do espaço em que vivemos - é tridimensional. Os métodos para determinar a proximidade dependem da importação de vários fatores em cada caso. É por isso que os fabricantes de sensores de proximidade podem escolher entre diferentes tecnologias básicas, fornecendo tipos de sensores como capacitivo, indutivo, ultrassom e fotoelétrico. Todo mundo provavelmente está familiarizado com o funcionamento dos sensores de proximidade, quando é necessário instalar o seu carro em uma vaga de estacionamento gratuita no centro da cidade, onde os carros geralmente são estacionados de pára-choque a pára-choque. Um recurso de estacionamento automático inerente a alguns carros sem orçamento é um bom exemplo da aplicação da IoT dos sensores de proximidade.
Sensores infravermelhos
Os sensores infravermelhos podem funcionar em ambas as direções: detectar uma radiação infravermelha externa e emitir radiação infravermelha externa. Tais sensores podem detectar objetos ao redor, capturando o calor que estes emitem. O corpo humano emite calor indetectável por nossos olhos. É por isso que os sensores infravermelhos nos fornecem uma capacidade única de ver através das paredes, por exemplo. Muitos blockbusters de ficção científica de Hollywood (Terminator, Predator) usavam efeitos de visão infravermelha para adicionar impressionantes capacidades sobre-humanas aos seus personagens.
Na vida real, os sensores infravermelhos da IoT são amplamente utilizados em dispositivos portáteis (relógios inteligentes) para medir o pulso e a pressão sanguínea. Muitas soluções de IoT na área da saúde se baseiam nos sensores infravermelhos quando um vazamento de sangue deve ser detectado ou a temperatura corporal deve ser medida remotamente, por exemplo. A aplicação industrial da IoT de sensores infravermelhos implica alarme de superaquecimento operado remotamente, juntamente com medição de temperatura sem contato. Asahi Kasei Microdevices, Murata e Intersil são
marcas de sensores infravermelhos, para citar alguns.
Sensores de umidade e gás
Esses dois tipos de sensores podem ser agrupados por um motivo. Ambos podem detectar vazamentos de água ou gases. Ambos costumam ser aplicados a vários sistemas de
controle de qualidade do ar que se tornam cada vez mais populares em relação à urbanização emergente. O recente hype em torno da mudança climática gera uma demanda crescente em soluções inteligentes de IoT capazes de monitorar as condições de vida em ambientes internos e externos. Além disso, um dos impulsos implícitos para o uso extensivo de sensores de gás, como, por exemplo, os detectores de CO2, é a “corrida da eficiência da equipe” contemporânea, inerente ao setor de negócios corporativos, em que a trabalhabilidade do pessoal está diretamente correlacionada com a qualidade do ar nas instalações de trabalho. . A ventilação inteligente baseada na IoT, capaz de regular automaticamente o conteúdo de CO2, está se tornando um recurso essencial para espaços públicos como bibliotecas, academias, shoppings, hospitais e escritórios corporativos. Escusado será dizer que os sensores de umidade e gás são indispensáveis para os sistemas de controle e monitoramento da qualidade do ar.
Sensores de peso
Vivemos em um planeta com gravidade bastante significativa que impõe certas limitações à massa de objetos físicos. É por isso que nenhum ser vivo em terra pode ser mais massivo que os elefantes hoje em dia. A medição do peso é importante em um setor da construção. Lembre-se do momento embaraçoso em que você deve deixar um elevador superlotado em algum lugar do centro de negócios devido ao detector de excesso de peso que começa a piscar se você estiver dentro Ou seja, sensores de peso permitem uma exploração segura de elevadores. A automação baseada na IoT em todos os setores em que ocorre o carregamento a granel dificilmente pode suportar os sensores de peso da IoT: o excesso de peso é perigoso para caminhões basculantes em minas a céu aberto e ampolas de vidro em empresas farmacêuticas. No que diz respeito à nossa saúde, os sensores de peso são parte integrante de nossas balanças de banheiro, o que sugere que muitas vezes consideremos uma dieta menos intensiva em hambúrgueres.
Sensores de vibração
Os sensores de vibração ajudam a descobrir um nível seguro de ressonância no equipamento industrial, independentemente do tipo de movimento. Aconteceu que a rotação se tornou o principal tipo de movimento para qualquer indústria após a invenção de uma roda por volta de 2000 aC. Mesmo mecanismos de rotação muito precisos geram uma vibração mais ou menos intensiva. A manutenção preditiva, juntamente com os recursos de auto-análise das linhas de produção robóticas, constituem um amplo campo para os fornecedores de tecnologia da IoT. O monitoramento contínuo de vibrações informa muito sobre o estado atual do equipamento. Quem controla a vibração controla a operação ininterrupta e econômica do equipamento e sua vida útil geral. Portanto, os sensores de vibração da IoT, como parte integrante dos
sistemas de diagnóstico de vibração industrial
, trazem um lucro oculto, mas significativo, com a redução dos riscos de acidentes e paradas não planejadas.
Sensores de temperatura
Todo sistema automático de combate a incêndio inclui sensores de temperatura. As soluções de IoT inteligentes para locais públicos (escritórios inteligentes, lojas inteligentes, academias inteligentes, qualquer outra coisa inteligente) não podem prescindir do monitoramento de temperatura. Embora um sensor de temperatura bimetálico primitivo, mas confiável, possa sinalizar apenas um aumento significativo de temperatura em caso de incêndio, uma medição precisa da temperatura para o controle automático da qualidade do ar requer sensores digitais de temperatura da Internet das Coisas mais sofisticados. Os sensores de temperatura são fundamentais para os modernos sistemas de aquecimento e condicionamento tanto nas instalações quanto nos veículos de transporte. O que é um
termostato inteligente chique em sua essência? Nada além de um conjunto de sensores de temperatura e transmissores de dados.
Sensores de nível
Outro motivo para lembrar sobre a mudança climática global é a ocorrência de inundações mais frequentes em todo o mundo. O gelo do Ártico está derretendo, o nível do mar está subindo. A detecção do nível da água está se tornando crucial para as áreas costeiras. A detecção e previsão antecipadas de inundações é o domínio em que as soluções de IoT ajudam muito. Os sensores de nível constituem os principais pontos finais a partir dos quais os dados do nível da água começam a ser executados no software analítico.
Em geral, os sensores de nível são amplamente utilizados em vários campos onde as pessoas lidam com substâncias líquidas. Um medidor de combustível no seu carro usa um sensor de nível semelhante ao que contém um enorme tanque de gasolina em uma estação de abastecimento. A distribuição automática de qualquer líquido geralmente é baseada nos sinais de dois sensores: um sensor de nível superior e um nível inferior. Os princípios de trabalho capacitivo e óptico são geralmente usados em sensores de nível. Enfrentamos os efeitos de um sensor de nível várias vezes ao dia visitando nossos banheiros: um tanque de banheiro para de receber água quando seu sensor de nível flutuante bloqueia o fornecimento de água.
Sensores de pressão
Quem viaja muito de avião conhece bem aquela sensação desagradável quando seus ouvidos parecem cheios de algodão. Uma leve descompressão em uma cabine cria esse sentimento. Isso significa que a pressão do ar em uma aeronave difere do nosso nível de pressão natural no solo. Talvez os sensores de pressão funcionem um pouco incorretamente neste caso.
Como a pressão como propriedade física pertence a gases e líquidos, uma lista de domínios em que os sensores de pressão são usados pode ser realmente impressionante. As aplicações domésticas e industriais estão presentes lá. O controle automático de pressão refere-se a uma operação segura de equipamentos de aquecimento como, por exemplo, caldeiras, aquecedores de água e radiadores. Os sensores de pressão arterial estão integrados em vários dispositivos
inteligentes para diagnóstico médico. A indicação da pressão dos pneus é um recurso sofisticado de IoT, inerente aos carros inteligentes modernos. Mesmo uma previsão meteorológica diária é incompleta sem pressão barométrica. E, em cada caso, os sensores de pressão da IoT estão ativados.
Sensores de movimento
Como mencionamos no início deste post, alguns tipos de sensores têm uma história bastante longa. Os sensores de movimento evoluíram de sinos tubulares chineses para sofisticados dispositivos digitais que operam nos princípios de trabalho ultrassônico, de microondas, fotovoltaico e infravermelho. Os sistemas de alarme de segurança com detecção de movimento são amplamente utilizados em museus, armazéns, áreas perigosas e em muitos outros lugares onde é proibida a entrada não autorizada. Os fabricantes de IoT equipam os sistemas de iluminação industrial e doméstica com sensores de movimento da IoT para fornecer uma ativação / desativação automática da luz sem contato. Além de uma experiência positiva do usuário, é possível obter uma redução significativa de energia devido à iluminação inteligente baseada em sensores de movimento.
Outro domínio promissor em que a detecção de movimento está ganhando força é o controle por gestos sem toque de aparelhos modernos. Rastreadores de fitness são capazes de reconhecer se ficamos, andamos ou corremos. Depois de se livrar de um conector de 3,5 do iPhone 7, tanto a Apple quanto os outros fabricantes de smartphones começaram a eliminar os botões de controle físico um a um de seus dispositivos. Em breve chegará o dia em que os
dispositivos móveis se tornarão telas totais operadas por nossas expressões faciais. Os sensores de movimento governarão então.
Independentemente dos tipos de sensores de IoT, qualquer ponto final é onde a IoT começa. Os sensores geram sinais primários que refletem uma ou outra propriedade dos objetos em que os sensores estão instalados. Sem sensores - sem dados. Quanto maior a variedade de sensores, maior o desenvolvimento da IoT. Apreciamos muito nossos sensores naturais - olhos, ouvidos, dedos, etc., com medo de perder qualquer uma de nossas capacidades sensoriais. Os sensores industriais de IoT descritos acima constituem apenas uma pequena parte de todos os dispositivos de geração de dados disponíveis. No entanto, uma profunda experiência, mesmo em uma breve lista de sensores, permite que qualquer provedor de soluções de IoT crie sistemas avançados de IIoT para uma ampla gama de aplicações.