Пять тенденций в области датчиков Интернета вещей, на которые стоит обратить внимание

Спенсер Чин | 10 мая 2023 г.

Ключом к IoT (Интернету вещей) сегодня являются датчики, которые отслеживают все виды параметров, от движения до тока и температуры. Эти датчики можно найти повсюду, включая смартфоны, дверные звонки, термостаты, транспортные средства и бытовую технику, они собирают важные данные, которыми можно поделиться с пользователями в режиме реального времени и сохранить для последующего поиска и анализа. Эти датчики могут быть интегрированы с оборудованием/устройствами, иметь встроенные возможности обработки и связи или реализованы как автономные устройства, где возможности обработки и ключевые коммуникационные возможности передаются на шлюз.

По данным IoT Analytics, компании, занимающейся исследованием рынка и аналитикой, датчики Интернета вещей составили треть всех датчиков, поставленных в 2022 году. Среднее устройство Интернета вещей теперь оснащено четырьмя датчиками. Фирма оценила рынок датчиков IoT в 10,9 млрд долларов в 2022 году, и, по прогнозам, совокупный годовой темп роста составит 16% в течение следующих пяти лет.

IoT Analytics определила пять тенденций в области сенсорных технологий IoT, которые изменят ландшафт сенсоров IoT в ближайшие годы.

Датчики Интернета вещей добавят вычислительную мощность и улучшат их способность обнаруживать сигналы от нескольких дискретных чувствительных элементов. Эти датчики, которые часто называют «умными датчиками», могут выполнять обработку и анализ сигналов на борту, а не просто передавать данные в другое место для обработки. Эти датчики фактически станут «периферийными» устройствами в сети IoT. Аналитика Интернета вещей также прогнозирует, что передовые интеллектуальные датчики получат возможности искусственного интеллекта, что позволит им принимать мгновенные решения вместо того, чтобы отправлять данные куда-то еще и рисковать кражей данных.

Поскольку датчики Интернета вещей должны работать непрерывно, аккумуляторные технологии не подходят для этих устройств. Таким образом, инженеры разрабатывают датчики Интернета вещей, которые работают на возобновляемых источниках энергии, таких как солнечная или кинетическая энергия. Это особенно важно, когда датчики расположены в удаленных или недоступных местах. Использование сбора энергии, в свою очередь, побуждает производителей датчиков уменьшать форм-фактор датчика для снижения энергопотребления и улучшать соотношение сигнал/шум для фильтрации шума и помех, которые также могут лишить датчик необходимой мощности.

Поскольку в опасных или удаленных местах установка физических датчиков затруднена, в некоторых установках Интернета вещей теперь используются программные или виртуальные датчики. Мягкие датчики — это вычислительные алгоритмы, которые оценивают значение трудноизмеримой величины на основе других существующих физических датчиков и алгоритмов/вычислительных моделей, которые определяют значение измеряемой величины. Типичный программный датчик создает прогнозирующую модель, которая использует данные приборов и лабораторных анализов в реальном времени для оценки условий процесса и производства. Эти модели действуют как логические датчики для прогнозирования параметров качества, возможно, в качестве альтернативы дополнительным физическим датчикам.

Виртуальный датчик похож на программный датчик, но основывает свои значения исключительно на алгоритмах и вычислительных моделях.

Объединение датчиков, которое предполагает объединение данных от нескольких входных датчиков, будет по-прежнему приобретать все большее значение, особенно в сфере автономного вождения. В этих приложениях данные датчиков поступают от LiDAR, радаров и 3D-камер. Поскольку входные сигналы этих датчиков воспринимают различные особенности среды вождения, необходимо брать и интерпретировать данные от этих датчиков, чтобы получить более точный анализ ситуации вождения. При правильной реализации объединение датчиков позволяет транспортному средству выбирать соответствующий курс действий, который является эффективным, надежным и, прежде всего, безопасным.

Технология биосенсоров и одноразовых датчиков в последние годы усовершенствовалась и нашла применение в отрасли здравоохранения. Биосенсор, также известный как «биологический датчик», состоит из биоэлемента, взаимодействующего с тестируемым аналитом, и преобразователя, который преобразует биологический ответ в электрический сигнал. В зависимости от применения биосенсоры также известны как иммуносенсоры, оптроды, резонансные зеркала, химические канарейки, биочипы, глюкометры или биокомпьютеры.