aisa smarthome
سنسورهای کاربردی در اینترنت اشیا

انواع سنسورهای کاربردی در اینترنت اشیا

مقدمه

صنایع و سازمان‌ها مدتها است که از سنسور های مختلف استفاده می‌کنند اما ظهور اینترنت اشیا سیر تکامل حسگرها را به سطح کاملاً متفاوتی منتقل کرده است.

پلتفرم‌های IoT انواع مختلفی از اطلاعات و داده‌ها را با استفاده از سنسورهای مختلف پشتیبانی می‌کنند. این سیستم‌ها برای جمع‌آوری داده‌ها، انتقال و به اشتراک‌گذاری آنها در کل شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرند. تمام داده‌های جمع‌آوری شده این امکان را برای دستگاه‌های هوشمند که بطور مستقل عمل می‌کنند، فراهم می‌کند و باعث می‌شود کل اکوسیستم هر روز “باهوش‌تر” شود.

با ترکیب مجموعه‌ای از سنسورها و یک شبکه ارتباطی، دستگاه‌ها اطلاعات را با یکدیگر به اشتراک می‌گذارند و کارایی و عملکرد آنها بهبود می‌یابد.

وسایل نقلیه تسلا به عنوان یک نمونه است. همه سنسورهای موجود در این خودرو، درک خود را از محیط اطراف ثبت می‌کنند و اطلاعات را در یک پایگاه داده عظیم بارگذاری می‌کنند. سپس داده‌ها پردازش می‌شوند و کلیه اطلاعات مهم و جدید به کلیه وسایل نقلیه دیگر ارسال می‌شود. این روند به صورت مداوم ادامه دارد و به این صورت هر روز ناوگان وسایل نقلیه تسلا باهوش‌تر می‌شوند.

در این پست، نگاهی به برخی از سنسورهای کاربردی در اینترنت اشیا  می‌اندازیم که بطور گسترده در دنیای اینترنت اشیا IoT مورد استفاده قرار می‌گیرند.

1. سنسور دما

سنسور دما

دستگاهی ست که برای اندازه‌گیری مقدار انرژی گرما استفاده می‌شود. و می‌تواند تغییرات فیزیکی دمای یک منبع خاص را تشخیص داده و داده‌ها را به دستگاه یا کاربر ارسال کند.این سنسورها مدت هاست که در دستگاه‌های مختلف مستقر شده‌اند بااین‌حال با ظهور اینترنت اشیا IoT ، آنها اهمیت بیشتری برای حضور در اغلب دستگاه‌ها پیدا کرده‌اند.

تا همین چند سال پیش، کاربردهای آنها بیشتر شامل کنترل A/C ، یخچال و فریزر و دستگاه‌های مشابه بود که برای کنترل محیط‌زیست مورد استفاده قرار می‌گرفت. اما با پیشرفت دنیای اینترنت اشیا IoT، آنها نقش خود را در فرآیندهای تولیدی، کشاورزی و صنعت بهداشت پیدا کرده‌اند. در فرایند تولید، بسیاری از ماشین‌ها به دمای محیط خاص و همچنین دمای دستگاه نیاز دارند. با این نوع اندازه‌گیری، فرایند تولید همیشه می‌تواند بهینه باقی بماند.

از طرف دیگر در کشاورزی دمای خاک برای رشد محصول بسیار مهم است و به تولید گیاهان و به حداکثر رساندن بازده کمک می‌کند.

چند زیرمجموعه از سنسورهای دما شامل موارد زیر می‌شود:

  • ترموکوپل‌ها: اینها سنسورهای ولتاژی هستند که اندازه‌گیری دما را با تغییر ولتاژ نشان می‌دهند. با افزایش دما، ولتاژ خروجی ترموکوپل بالا می‌رود.
  • آشکارسازهای مقاومتی (RTD): این نوع سنسورهای دما به طور مستقیم با دما متناسب هستند، هنگامی‌که درجه حرارت بالا می‌رود، مقاومت در جهت مثبت افزایش می‌یابد.
  • ترمیستورها: یک مقاومت حساس به دما است که با تغییر دما مقاومت آن تغییر می‌کند.
  • IC (نیمه‌هادی): اینها قطعات نیمه‌هادی با عملکرد خطی هستند که رسانش آنها صورت خطی با افزیش دما افزایش می‌یابد و از خواص مقاومت متغیر مواد نیمه‌هادی استفاده می‌کنند. این سنسورها می‌توانند برای خواندن درجه حرارت مستقیم به صورت دیجیتال به ویژه در دماهای پایین استفاده کرد.
  • سنسورهای مادون قرمز: این سنسور با متوقف کردن بخشی از انرژی مادون‌قرمز منتشر شده از جسم یا ماده و تشخیص دما از آن، دما را تشخیص می‌دهد و می‌توان برای اندازه‌گیری دمای مواد جامد و مایعات از آن استفاده کرد زیرا به دلیل ماهیت شفاف آن استفاده از آن برای گازها امکان‌پذیر نیست.
  • سنسورهای القایی یا مجاورتی: دستگاهی که وجود یا عدم وجود یک شیء در نزدیکی یا خصوصیات آن شیء را تشخیص داده و آن را به سیگنالی تبدیل می‌کند که توسط کاربر یا یک ابزار الکترونیکی ساده بدون تماس با آنها به راحتی قابل خواندن است.

2. سنسورهای مجاورتی

سنسورهای مجاورتی

سنسورهای مجاورتی عمدتاً در صنعت خرده‌فروشی مورد استفاده قرار می‌گیرند. زیرا می‌توانند حرکت و ارتباط بین مشتری و کالای موردعلاقه خود را تشخیص دهند. و بلافاصله یک کاربر از تخفیف‌ها و پیشنهادهای ویژه محصولات اطراف خود مطلع می‌شود. همچنین از آنها برای دسترسی به پارکینگ در مکان‌هایی نظیر مراکز خرید، استادیوم یا فرودگاه استفاده می‌شود.

انواع سنسورهای مجاورتی

  • سنسورهای القایی: از حسگرهای القایی برای تشخیص حالت غیر تماسی استفاده می‌شود تا بتوان از وجود اشیاء فلزی با استفاده از میدان الکترومغناطیسی یا پرتوی الکترومغناطیسی آگاه شد. این سنسور می‌تواند با سرعت بیشتری نسبت به سوئیچ‌های مکانیکی کار کند و همچنین به دلیل استحکام آن قابل‌اطمینان‌تر است.
  • سنسورهای خازنی: سنسورهای مجاورتی خازنی می‌توانند هم اهداف فلزی و هم غیرفلزی را تشخیص دهند. تقریباً تمام مواد دی‌الکتریک آن با هوا متفاوت است و می‌توان اشیاء بسیار کوچکتر را با آن حس کرد. به‌طورکلی در کاربردهای دشوار و پیچیده استفاده می‌شود.
  • سنسورهای فوتوالکتریکی: سنسور فوتوالکتریک از قطعات حساس به نور ساخته شده است و از یک پرتوی نور برای تشخیص وجود یا عدم وجود یک جسم استفاده می‌کند. این سنسور یک جایگزین ایده‌آل برای حسگرهای القایی است و برای سنجش از راه دور یا برای حس کردن جسم غیرفلزی استفاده می‌شود.
  • سنسورهای اولتراسونیک: از سنسورهای اولتراسونیک نیز برای تشخیص حضور یا اندازه‌گیری فاصله اهداف استفاده می‌شود و عملکرد آن مشابه رادار یا سونار است. این سنسورها یک راهکار مطمئن برای شرایط سخت و نیازمند به ایمنی بیشتر است.

3. سنسور فشار

سنسور فشار

حسگر فشار وسیله‌ای است که فشار را حس می‌کند و آن را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند. مقدار آنالوگ سیگنال به میزان فشار اعمال شده بستگی دارد.

دستگاه‌های زیادی وجود دارند که به فشار مایع یا اشکال دیگر متکی هستند. این سنسورها برای استفاده در سیستم‌های  اینترنت اشیا IoT که بر دستگاه‌ها و سیستم‌های فشار نظارت می‌کنند، مناسب‌اند. با هرگونه انحراف از محدوده فشار استاندارد ، مشکل دستگاه باید برطرف شود و به مدیر سیستم اطلاع می‌دهد.

این سنسورها نه تنها در ساخت بلکه در نگهداری سیستم‌های آبی و سیستم‌های گرمایشی بسیار مفید هستند. زیرا تشخیص هرگونه نوسان یا افت فشار با استفاده از آنها بسیار آسان است.

4. سنسور کیفیت آب

سنسور کیفیت آب

از سنسورهای کیفیت آب برای تشخیص کیفیت آب و میزان یون در سیستم‌های توزیع آب استفاده می‌شود. آب در همه‌جا کاربرد دارد. این سنسورها با نظارت بر کیفیت آب برای اهداف مختلف نقش مهمی را ایفا می‌کنند. و در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

انواع سنسورهای آب

  • سنسور سنجش میزان کلر: این سنسور باقیمانده کلر (یعنی کلر آزاد کلر، مونو کلرامین و کلر کل) را در آب اندازه‌گیری می‌کند و به دلیل کارایی آن به عنوان ضد عفونی کننده بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
  • سنسور سنجش کربن آلی: سنسور TOC برای اندازه‌گیری عنصر آلی در آب استفاده می‌شود.
  • سنسور اندازه‌گیری کدر بودن آب: این سنسورها، مواد جامد معلق در آب را اندازه‌گیری می‌کنند و به طور معمول در اندازه‌گیری اب رودخانه و رودها و فاضلاب استفاده می‌شود.
  • سنسور رسانایی: اندازه‌گیری رسانایی در فرایندهای صنعتی در درجه اول انجام می‌شود تا اطلاعاتی در مورد غلظت یونی کل (یعنی ترکیبات حل شده) در محلول‌های آب بدست آید.
  • سنسور pH: برای اندازه‌گیری سطح pH در آب محلول استفاده می‌شود، که نشان می‌دهد چقدر اسیدی یا قلیایی است.
  • سنسور اندازه‌گیری میزان کاهش اکسیژن: اندازه‌گیری ORP بینشی از سطح واکنش‌های اکسیداسیون / کاهش رخ داده در محلول را ارائه می‌دهد.

5. سنسور شیمیایی

سنسور شیمیایی

در صنایع مختلف از حسگرهای شیمیایی استفادهمی‌شود.این سنسورها تغییرات در مایع یا مواد شیمیایی موجود در هوا را نشان می‌دهند و نقش مهمی در شهرهای بزرگ ایفا می‌کنند به خصوص در جایی که لازم است تغییرات را ردیابی و از سلامت جمعیت محافظت کنیم.

موارد اصلی استفاده از سنسورهای شیمیایی را می‌توان در نظارت بر محیط‌زیست و کنترل فرایندهای صنعتی، تشخیص مواد شیمیایی مضر و آزاد شده، کشف مواد منفجره و رادیواکتیو، فرایندهای بازیافت در ایستگاه فضایی، صنایع داروسازی، آزمایشگاه و غیره مشاهده کرد.

در زیر رایج‌ترین نوع سنسورهای شیمیایی مورد استفاده آورده شده‌اند:

  • ترانزیستور اثر میدان شیمیایی
  • مقاومت شیمیایی
  • سنسور گاز الکتروشیمیایی
  • سنسورهای کلرید فلورسنت
  • سنسور سولفید هیدروژن
  • سنسور مادون قرمز
  • الکترود شیشه‌ای pH
  • سنسور پتانسیومتری
  • سنسور نانورود اکسید روی

6. سنسور گاز

سنسور گاز

سنسور گاز جزو سنسورهای کاربردی در اینترنت اشیا می باشد. سنسورهای گازی شبیه به سنسورهای شیمیایی هستند اما بطور ویژه برای نظارت بر تغییرات کیفیت هوا و تشخیص حضور گازهای مختلف استفاده می‌شوند. مانند سنسورهای شیمیایی آنها در صنایع متعددی از جمله ساخت، کشاورزی و بهداشت استفاده می‌شوند و برای نظارت بر کیفیت هوا، تشخیص گاز سمی یا احتراق گاز، نظارت بر گاز خطرناک در معادن زغال سنگ، صنایع نفت و گاز، تحقیقات آزمایشگاهی شیمیایی، ساخت رنگ‌ها، پلاستیک، لاستیک، دارویی و پتروشیمی و غیره استفاده می‌شوند.

در لیست زیر برخی از سنسورهای گاز متداول آورده شده است:

  • سنسور دی‌اکسید کربن
  • سنسور اکسید کننده
  • ردیاب مونوکسید کربن
  • سنسور کاتالیزوری
  • سنسور هیدروژن
  • سنسور آلودگی هوا
  • سنسور اکسید نیتروژن
  • سنسور اکسیژن
  • سنسور اندازه گری ازن
  • سنسور گاز الکتروشیمیایی
  • سنسور ردیاب گاز
  • دماسنج

7. سنسور تشخیص دود

سنسور تشخیص دود

سنسور دود وسیله‌ای است که دود، ذرات، گازهای موجود در هوا و سطح آن را حس می‌کند. این سنسورهای به مدت طولانی ایست که مورد استفاده قرار می‌گیرند. بااین‌حال با توسعه IoT، نقش آنها حتی مؤثرتر شده زیرا به سیستم وصل می‌شوند و بلافاصله هر مشکلی که در صنایع مختلف رخ می‌دهد را به کاربر گزارش می‌دهند.

سنسورهای دود بطور گسترده توسط صنایع تولیدی، HVAC، ساختمانهای سکونی برای تشخیص وقوع آتش‌سوزی و گاز استفاده می‌شوند. این سنسور از افرادی که در محیط‌های خطرناک کار می‌کنند محافظت می‌کند.

انواع متداول سنسورهای تشخیص دود

  • سنسورهای تشخیص وجود دود، گازها و شعله‌های اطراف میدان خود را تشخیص می‌دهند. می‌توان آن را بصورت نوری یا فیزیکی و یا با استفاده از هر دو روش تشخیص داد.
  • سنسور دودی نوری (فوتوالکتریک): سنسور دودی نوری از منبع نوری برای تشخیص دود موجود در هوا استفاده می‌کند.
  • سنسور دود یونیزاسیون: سنسور دود یونیزاسیون بر اساس اصل یونیزاسیون ، بر اثر مواد شیمیایی دود موجود در هوا تحریک می‌شود.

8. سنسورهای IR

سنسورهای IR

یک سنسور مادون قرمز سنسوری است که با استفاده از انتشار یا تشخیص اشعه مادون قرمز، ویژگی‌های خاص محیط اطراف خود را حس می‌کند. همچنین می‌تواند گرمای ساطع شده توسط اجسام را اندازه‌گیری کند.

این سنسورها در پروژه‌های مختلف IoT بخصوص در بهداشت و درمان مورد استفاده قرار می‌گیرند زیرا نظارت بر جریان خون و فشار خون را تسهیل می‌کنند. حتی در مجموعه وسیعی از دستگاه‌های هوشمند معمولی نظیر ساعت‌های هوشمند و تلفن‌های هوشمند نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. سایر کاربردهای رایج این سنسورها شامل لوازم‌خانگی و کنترل از راه دور، تجزیه‌وتحلیل تنفس، دید مادون قرمز (یعنی نمایش نشت گرما، نظارت بر جریان خون)، وسایل الکترونیکی پوشیدنی، ارتباطات نوری، اندازه‌گیری دما به صورت غیر تماسی و … است.

استفاده از سنسورهای مادون قرمز تنها به اینجا ختم نمی‌شود، این سنسورها ابزاری عالی برای تضمین امنیت سطح بالا در خانه محسوب می‌شوند. همچنین برای کاربردهای بررسی محیطی نیز از دقت کافی برخوردارند زیرا می‌توانند انواع مواد شیمیایی و نشت گرما را تشخیص دهند. سنسورهای IRنقش مهمی در صنعت خانه‌های هوشمند بازی می‌کنند زیرا کاربردهای گسترده‌ای دارند.

9. سنسورهای سطح سنج

سنسورهای سطح سنج

سنسوری که برای تعیین سطح یا مقدار مایعات و سایر مواد در سیستم‌های باز یا بسته استفاده می‌شود، سنسور سطح سنج نام دارد.

مانند سنسورهای IR سنسورهای سطح سنج در صنایع مختلفی حضور دارند. در درجه اول از این سنسورها برای اندازه‌گیری سطح سوخت استفاده می‌شود اما به‌طورکلی در تجارت‌هایی که با مواد مایع سر و کار دارند نیز استفاده می‌شود. به‌عنوان‌مثال صنعت بازیافت و صنعت آب و الکل برای اندازه‌گیری سطح مایع موجود به این سنسورها تکیه می‌کنند.

بهترین موارد استفاده از سنسور سطح سنج، اندازه‌گیری سوخت و میزان مایع در ظروف باز یا بسته، مانیتورینگ سطح دریا و هشدار سونامی، مخازن آب، تجهیزات پزشکی، کمپرسورها، مخازن هیدرولیکی، ابزارآلات، نوشابه و فرآوری دارویی، تشخیص بالا یا پایین بودن سطح و غیره است. این امر به بهتر انجام شدن فرایندها کمک می‌کند زیرا سنسورها همه داده‌های مهم را در همه زمان‌ها جمع می‌کنند. با استفاده از این سنسورها هر مدیر محصول می‌تواند دقیقاً ببیند چه میزان مایع برای توزیع آماده است و آیا باید از این میزان فراتر رود یا خیر.

دو نوع اندازه‌گیری سطح سیالات وجود دارد:

  • سنسورهای سطح سنج نقطه‌ای: سنسورهای سطح سنج نقطه‌ای معمولاً سطح خاصی را تشخیص می‌دهند و اگر شیء بالاتر یا پایین‌تر از سطح باشد به کاربر نتیجه را نشان می‌دهند.
  • سنسور سطح سنج پیوسته: سنسورهای سطح سنج پیوسته سطح مایع یا ماده خشک را در یک محدوده مشخص اندازه‌گیری می‌کنند و خروجی‌هایی را ارائه می‌دهند که بطور مداوم سطح را نشان می‌دهد. بهترین نمونه از این سنسورها سنسور سطح سنج سوخت در خودرو است.

10. سنسورهای تصویری

سنسورهای تصویری

سنسورهای تصویری ابزاری هستند که برای تبدیل تصاویر نوری به سیگنال‌های الکترونیکی برای نمایش یا ذخیره پرونده‌ها بصورت الکترونیکی استفاده می‌شوند.

بیشترین کاربرد سنسور تصویر در دوربین‌های دیجیتال و ماژول‌ها، تجهیزات تصویربرداری پزشکی و تجهیزات دید در شب، دستگاه‌های تصویربرداری حرارتی، رادار، سونار، دستگاه‌های بیومتریک و IRIS یافت می‌شود.

دو نوع سنسور تصویر داریم: CCD و CMOS.

اگرچه هر دو نوع سنسور برای ضبط تصاویر از فناوری‌های مختلفی استفاده می‌کند اما هر دو سنسور CCD و CMOS از یک جنس نیمه‌هادی و دارای درجه حساسیت به نور یکسان هستند و هیچ تفاوتی از نظر کیفیت ذاتی ندارند.

یک مصرف‌کننده معمولی در ابتدا فکر می‌کند که این سنسور یک دوربین معمولی است اما سنسورهای تصویر به طیف گسترده‌ای از دستگاه‌های مختلف متصل شده و عملکرد آنها را بسیار بهتر می‌کند.

یکی از کاربردهای شناخته شده شامل صنعت خودرو است که در آن تصاویر نقش بسیار مهمی را ایفا می‌کنند. با استفاده از این سنسورها، سیستم می‌تواند علائم، موانع و بسیاری موارد دیگر را که معمولاً یک راننده در جاده متوجه آنها می‌شود را تشخیص دهد. این سسنورها نقش بسیار مهمی در صنعت اینترنت اشیا IoT دارند زیرا به طور مستقیم بر پیشرفت ماشین‌های بدون راننده تأثیر می‌گذارد.

آنها همچنین در سیستم‌های امنیتی به کار گرفته می‌شوند زیرا ضبط تصاویر به ثبت جزئیات امور مجرم کمک می‌کنند.

در صنعت خرده‌فروشی نیز این سنسورها برای جمع‌آوری اطلاعات در مورد مشتریان، کمک به درک بهتر نسبت به افرادی که واقعاً از فروشگاه بازدید می‌کنند، نژاد، جنسیت، سن تنها برخی از پارامترهای مفیدی است که صاحبان خرده‌فروشی با استفاده از سنسورهای اینترنت اشیا IoT بدست می‌آورند.

11. سنسورهای تشخیص حرکت

سنسورهای تشخیص اینترنت اشیا

آشکارساز حرکت وسیله‌ای الکترونیکی است که برای تشخیص حرکت فیزیکی یک جسم یا انسان در یک منطقه معین استفاده می‌شود و حرکت را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند.

تشخیص حرکت نقش مهمی در صنعت امنیت دارد. از این سنسورها در مناطقی استفاده می‌کنند که در آنجا هیچ حرکتی نباید شناسایی شود و بتوان متوجه حضور شخص یا جسم خاصی شد. این سنسورها در درجه اول برای سیستم‌های تشخیص نفوذ، کنترل درب اتوماتیک، تشخیص موانع، دوربین هوشمند، سیستم‌های پارکینگ اتوماتیک، خشک کن دست اتوماتیک، سیستم‌های مدیریت انرژی و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرند. از طرف دیگر این سنسورها می‌توانند انواع مختلفی از حرکات را رمزگشایی کرده و در برخی صنایع مفید باشند به گونه‌ای که مشتری بتواند با تکان دادن دست یا با انجام یک عمل مشابه با سیستم ارتباط برقرار کند.

درصورتی‌که استفاده از آنها در صنعت امنیت پایدار باشد با پیشرفت فناوری میزان استفاده از آن در برنامه‌های کاربردی بیشتر می‌شود.

در لیست زیر انواع مختلفی از حسگرهای حرکتی آورده شده‌اند:

  • سنسورهای IR: این سنسور گرمای بدن (انرژی مادون قرمز) را تشخیص می‌کند. از این رو در سیستم‌های امنیتی خانگی از آن استفاده می‌شود.
  • اولتراسونیک: پالسهای امواج فراصوتی ارسال می‌کند و با ردیابی سرعت امواج صوتی میزان انعکاس آنها را از یک جسم متحرک اندازه‌گیری می‌کند.
  • مایکروویو: پالس‌های موج رادیویی را ارسال می‌کند و بازتاب یک جسم متحرک را اندازه‌گیری می‌کند. این نوع سنسورهای تشخیص حرکت، مساحتی بزرگتر از سنسورهای مادون قرمز و اولتراسونیک را پوشش می‌دهند اما تداخل الکتریکی دارند و گران‌تر هستند.

12. سنسورهای شتاب سنج

سنسورهای شتاب سنج

شتاب سنج یک مبدل است که برای اندازه‌گیری شتاب فیزیکی که توسط یک جسم به دلیل نیروهای اینرسی ایجاد شده است استفاده می‌شود و حرکت مکانیکی را به یک خروجی الکتریکی تبدیل می‌کند. این سنسور بر اساس نرخ تغییر سرعت نسبت به زمان عمل می‌کند.

سنسورهای شتاب سنج اکنون در میلیون‌ها دستگاه نظیر تلفن‌های هوشمند موجود هستند. کاربردهای آنها شامل تشخیص لرزش‌ها، کج شدن و به طور کلی اندازه‌گیری شتاب اجسام است. این سنسور برای نظارت بر شتاب رانندگی یا استفاده از یک گام شمار هوشمند فوق‌العاده است. در بعضی موارد از آنها به عنوان نوعی محافظ در برابر سرقت استفاده می‌شود زیرا در صورت جابجایی شی که باید ثابت بماند، می‌تواند از طریق سیستم هشدار ارسال کند.

سنسورهای شتاب سنج به طور گسترده در دستگاه‌های سلولی و رسانه‌ای، اندازه‌گیری لرزش، کنترل و تشخیص اتومبیل، ردیابی سقوط آزاد، هواپیما و صنایع هواپیمایی، تشخیص حرکت، نظارت بر رفتار ورزشکاران، برق مصرفی، اماکن صنعتی و ساختمانی و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرند.

انواع مختلفی از شتاب سنج وجود دارد که در پروژه‌های IoT استفاده می‌شود:

  • شتاب سنج‌های Hall-effect: شتاب سنج‌های هال تغییرات ولتاژ ناشی از تغییر در یک میدان مغناطیسی در اطراف آنها را اندازه‌گیری می‌کند.
  • شتاب سنج‌های خازنی: شتاب سنج‌های خازنی بسته به ولتاژ خروجی فاصله بین دو سطح مسطح را حس می‌کنند. شتاب سنج‌های خازنی کمتر در معرض سر و صدا و تغییر دما هستند.
  • شتاب سنج‌های پیزوالکتریک: شتاب سنج‌های مبتنی بر پیزو برای اندازه‌گیری لرزش، شوک و فشار استفاده می‌شوند.

فناوری شتاب سنج مزایا و معایب خاص خود را دارد. قبل از انتخاب شتاب سنج مناسب مهم است که تفاوت‌های اساسی انواع مختلف و الزامات تست آنها را بدانید.

13. سنسور ژیروسکوپ

سنسور یا دستگاهی که برای اندازه‌گیری سرعت زاویه‌ای استفاده می‌شود، به عنوان سنسورهای Gyro شناخته می‌شود. سرعت زاویه‌ای برای اندازه‌گیری سرعت چرخش در اطراف یک محور تعریف می‌شود. ژیرسوکوپ وسیله‌ای است که برای هدایت و اندازه‌گیری سرعت زاویه‌ای و چرخشی در جهت‌های 3 محوره استفاده می‌شود. مهمترین کاربرد آنها نظارت بر جهت‌گیری یک شی است.

کاربردهای اصلی این سنسورها شامل سیستم‌های ناوبری اتومبیل، کنترلرهای بازی، دستگاه‌های همراه و دوربین، برق مصرفی، کنترل رباتیک، هلیکوپتر، کنترل پهپاد، کنترل وسیله نقلیه و موارد دیگر می‌شود.

چند نوع سنسور ژیرو وجود دارد که بر اساس مکانیسم کار، نوع خروجی، قدرت، دامنه سنجش و شرایط محیطی انتخاب می‌شوند.

  • ژیروسکوپ‌های دوار (کلاسیک)
  • ژیروسکوپ ارتعاشی
  • ژیروسکوپ نوری
  • ژیروسکوپ MEMS (سیستم‌های میکرو الکترومکانیکی)

این سنسورها همیشه با شتاب سنجها ترکیب می‌شوند. استفاده از این دو سنسور فیدبک بهتری از سیستم را ایجاد می‌کند. به‌عنوان‌مثال، ورزشکاران با نصب سنسورهای ژیروسکوپ روی بسیاری از دستگاه‌ها می‌توانند به بهبود اثر و بازده حرکات روی بدن خود کمک کنند. از آنجا که نقش این سنسور تشخیص چرخش یا پیچش است. کاربرد آن در اتوماسیون و برخی فرایندهای تولید نیز بسیار مهم است.

14. سنسورهای رطوبت

سنسورهای رطوبت

سنسور رطوبت جزو سنسورهای کاربردی در اینترنت اشیا می باشد. رطوبت، میزان بخار آب در جو، هوا یا سایر گازها تعریف می‌شود. سنسورهای رطوبت معمولاً از حسگرهای دما استفاده می‌کنند زیرا بسیاری از فرایندهای تولید نیاز به شرایط دمایی مناسب دارند. از طریق اندازه‌گیری رطوبت، می‌توانید اطمینان حاصل کنید که کل فرایند بدون نقص اجرا می‌شود. و در صورت ایجاد تغییر ناگهانی فوراً مطلع شوید زیرا سنسورها تقریباً بطور لحظه‌ای تغییر را تشخیص می‌دهند. کاربردهای زیادی از این سنسورها را می‌توان در زمینه‌های صنعتی، منازل مسکونی برای کنترل سیستم‌های گرمایشی و تهویه، محافظت از داروها، موزه‌ها، فضاهای صنعتی و گلخانه‌ها، ایستگاه‌های هواشناسی، صنایع رنگ و پوشش، بیمارستان‌ها و صنایع داروسازی مشاهده کرد.

15. سنسورهای نوری

سنسورهای نوری

سنسوری که میزان اشعه‌های نور را اندازه‌گیری کرده و آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند. که توسط کاربر یا یک وسیله الکترونیکی به راحتی قابل خواندن باشد، سنسور نوری نامیده می‌شود. حسگرهای نوری بسیار مورد علاقه متخصصان IoT قرار گرفته است. زیرا آنها برای اندازه‌گیری پدیده‌های مختلف به صورت همزمان استفاده می‌شود. فناوری موجود در این سنسور به آن اجازه می‌دهد انرژی الکترومغناطیسی که شامل برق، نور و غیره است را نیز جذب و آشکار کنند.

با توجه به این واقعیت این سنسورها در مراقبت‌های بهداشتی، نظارت بر محیط‌زیست، انرژی، هوافضا و بسیاری از صنایع دیگر کاربرد پیدا کرده‌اند. با حضور آنها در شرکت‌های نفتی، شرکت‌های داروسازی و شرکت‌های معدن ضمن حفظ امنیت کارمندان، تغییرات محیطی نیز قابل ردیابی هستند.

از جمله کاربرد اصلی این سنسورها می‌توان به تشخیص نور محیط، سوئیچ‌های نوری دیجیتال، ارتباطات فیبر نوری، کاربردهای نفت و گاز، زمینه‌های عمرانی و حمل‌ونقل، سیستم‌های شبکه با سرعت بالا، کنترل درب آسانسور، شمارنده‌های خط مونتاژ و سیستم‌های ایمنی اشاره داشت.

در ادامه نوع اصلی از سنسورهای نوری آورده شده‌اند:

  • آشکار ساز نوری: از مواد نیمه هادی حساس به نور مانند فوتوسل‌ها، فتودودیودها یا ترانزیستورهای حساس به نور برای آشکارسازی نور استفاده می‌کند.
  • فیبر نوری: فیبرهای نوری هیچگونه جریانی ندارند، بنابراین در برابر تداخل الکتریکی و الکترومغناطیسی و حتی در شرایط آسیب دیده نیز مصون نیستند و موجب بروز خطر جرقه یا شوک نمی‌شوند.
  • پیرومتر: با سنجش رنگ نور درجه حرارت یک شی را تخمین می‌زند. اشیاء در هر دمایی نوری از خود تابش می‌کنند. و که رنگ و طیف نوری خاصی در آن دما توسط سنسور نوری شناسایی می‌شود.
  • سنسورهای القایی و مادون قرمز: این نوع سنسورها از میزان نزدیکی نور برای حس کردن اشیاء استفاده می‌کنند.

روشن است که ‏با گسترش اینترنت اشیا IoT فرایندهای زیادی ارتقا خواهند یافت. اینترنت اشیا به سادگی اتوماسیون کمک می‌کند. و این موضوع سیستم‌ها را هم برای مصرف‌کنندگان و هم برای فروشندگان کارآمد خواهند کرد. گرچه ما هنوز شاهد پتانسیل کامل این فناوری نیستیم زیرا کل این پلتفرم از طریق به‌کارگیری کل سنسورهای فوق هوشمندتر می‌شود. اما باید این واقعیت را در نظر گرفت که همه داده‌های اندازه‌گیری شده و جمع‌آوری شده قابل تجزیه‌وتحلیل هستند. پس بدیهی است که IoT در آینده هوشمندتر می‌شود.

سنسورهای کاربردی در اینترنت اشیا

سنسورهای کاربردی در اینترنت اشیا

فهرست مطالب

sPACE
آخرین مقالات

تاثیر اینترنت اشیا صنعتی (IIoT) در تعمیر و نگهداری پیش بینی شده

اینترنت اشیا (IoT) چیست؟ هرانچه که باید بدانید

شیشه هوشمند چیست؟ هر آنچه باید بدانید

پروتکل Z Wave چیست؟ مزایای و معایب این پروتکل

پرده هوشمند چیست،چه امکاناتی دارد؟ معرفی 7 محصول جذاب

اشتراک گذاری :

اشتراک گذاری در facebook
اشتراک گذاری در twitter
اشتراک گذاری در linkedin
اشتراک گذاری در whatsapp
اشتراک گذاری در telegram
اشتراک گذاری در email

4 پاسخ

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.