物聯網傳感器的演變,從金絲雀到無人機
物聯網傳感器傳感器的存在時間比互聯網長,并且比物聯網(IoT)長得多。曾幾何時,金絲雀感覺到了危險并在煤礦中殉難了自己。現在,無人駕駛飛機在颶風中感知并且機器人在核反應堆中進行感應。
今年在一個傳感器會議上,我很驚訝大多數參與的公司已經建立了數十年的傳感器技術,預先確定物聯網。與云的連接似乎給傳感器帶來了新的生機。由于傳感器是物聯網應用的重要組成部分,因此現在快速瀏覽各種形狀和尺寸的傳感器以及各行各業的發展。從金絲雀時代到無人機時代。傳感器的分類并不容易,因為您可以通過各種方式對它們進行分類,特別是因為我們正處于傳感器發展的概念之中。

傳感器是從數字世界到模擬世界的窗口,模擬到數字(A-to-D)轉換器。以下是一些非互斥的傳感器類別,以說明為何難以進行分類。
•MEMS傳感器:幾乎是傳感器的大師,這些傳感器基于微機電系統(MEMS)。此類別不是特定于應用的,而是基于傳感器的尺寸(微米大?。┘捌錁嬙旆绞剑ü?,金屬等)。我們通常聽到的傳感器,如加速度計,陀螺儀,麥克風和大多數生物傳感器都是MEMS型。
•NEMS傳感器:使用新材料將納米尺寸縮小到納米尺寸,從而產生納米機電系統(NEMS),這將進一步推動傳感功能和應用。
•生物傳感器:這些感知生物反應并在分子水平上運作。其中許多都是基于MEMS(Bio-MEMS),但它們并非如此。實例包括向癌細胞檢測器植入葡萄糖監測器。它們可以依賴微生物,光敏感或密度感應。它們可能是被動傳感器,可以像手表一樣佩戴,也可以是我們體內的嵌入式支架。
•基于環境刺激:示例是通過感測光,聲音和物理接觸而工作的傳感器。光學傳感器,聲控傳感器,超聲傳感器,運動傳感器,壓力傳感器,振動傳感器,水質監測傳感器,流量傳感器都基于這些模擬刺激而工作。
•電話:您的智能手機是傳感器。它可以跟蹤您的動作,識別您的臉部或指紋以確保安全。新的應用包括被動增益現實(AR)補充的被動感應用于我們環境的3D感應即將到來。
•遠程傳感器:幾十年來,衛星一直在服務這項功能。有一整類遙感衛星可以執行從地理測繪到天氣分析的任務。
•無人機和機器人:我們通常不會將無人機視為傳感器,但大多數無人機應用都是用于航空測量,就像颶風哈維用來調查AT&T和政府等公司的損壞后使用的那些。
•人類:當我們告訴Waze導航應用程序道路上有坑洞或當我們拍下受損公共財產的圖片并將其發送給政府機構時(正如他們在印度和巴西經常做的那樣),我們就像 宏觀一樣傳感器。

基于傳感器的構造方式,傳感器的互斥分類并不容易。傳感器需要整合科學和技術。它們已經成為數字化的隱喻。以下是傳感器的視圖,這些傳感器結合了模擬和數字技術,尺寸從納米到微米不等,并基于各種科學和技術學科如何結合起來制作。動物園從MEMS傳感器擴展到衛星到人。傳感器需要整合科學和技術,而不僅僅是計算和通信技術。它們實際上是數字化的隱喻。特定應用的傳感器除非您是組件制造商,否則上述分類在選擇傳感器方面不是很有幫助。您需要根據應用類型,功能要求或非功能屬性(如傳感器所連接設備的使用壽命)來選擇它們。有時您需要復合傳感器,這些復合傳感器可以在一個微型導航傳感器中實現多種功能,該傳感器結合了慣性傳感器的加速度計,陀螺儀和GPS。大多數情況下,您的設備中嵌入了許多傳感器。
•石油和天然氣:在石油和天然氣等流程制造或資源行業,流量傳感器占據主導地位。高精度和低精度傳感器可測量液體和氣體的流量以及環境條件。
•汽車:在飛機旁邊,也許汽車擁有最多的傳感器,并且數量越來越多,以支持自動駕駛。甚至在自動駕駛汽車出現之前,汽車的每個方面都在測量,從速度到剎車片到液位。Autonomy要求汽車增加傳感,使用LiDAR等技術進行更多的外部V2V(車輛到車輛)和V2I(車輛到基礎設施)傳感。
•消費類設備:智能手機有大約15個傳感器,不包括可用作傳感器的相機。它們可以測量位置,接近度,方向和環境條件。
•醫療保健:傳感器的范圍從非侵入式跟蹤器和可穿戴設備到 可以檢測心臟損傷或突變細胞的侵入式體內傳感器。
為應用找到合適的傳感器需要專業領域的行業知識。準確性要求通常會以指數方式提高成本。雖然傳感器的存在時間比互聯網本身更長,但傳感器具有新的功能和云連接。從納米到微觀到宏觀尺寸,傳感器都是人工智能眼睛。納米傳感器和生物傳感器的科學進步將釋放出一套我們今天只能在科幻小說中看到的新應用。與簡單的大數據和算法結合在一起,需要更多的技術融合來實現全部潛力。