(Anmerkung des Herausgebers: Dieser Artikel wurde von ulinkmedia übersetzt.)
Sensoren sind allgegenwärtig. Sie existierten schon lange vor dem Internet und erst recht lange vor dem Internet der Dinge (IoT). Moderne intelligente Sensoren sind für mehr Anwendungen verfügbar als je zuvor, der Markt verändert sich, und es gibt viele Wachstumstreiber.
Autos, Kameras, Smartphones und Fabrikmaschinen, die das Internet der Dinge unterstützen, sind nur einige der vielen Anwendungsmärkte für Sensoren.
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Sensoren in der physischen Welt des Internets
Mit dem Aufkommen des Internets der Dinge, der Digitalisierung der Fertigung (wir nennen es Industrie 4.0) und unseren kontinuierlichen Bemühungen um die digitale Transformation in allen Bereichen der Wirtschaft und Gesellschaft werden intelligente Sensoren in verschiedenen Branchen eingesetzt und der Sensormarkt wächst immer schneller.
Tatsächlich bilden intelligente Sensoren in gewisser Weise die eigentliche Grundlage des Internets der Dinge. In dieser Phase der IoT-Implementierung definieren viele IoT-Nutzer IoT noch immer im Zusammenhang mit IoT-Geräten. Das Internet der Dinge wird oft als Netzwerk vernetzter Geräte betrachtet, darunter auch intelligente Sensoren. Diese Geräte werden auch als Sensorgeräte bezeichnet.
Sie umfassen daher andere Technologien wie Sensoren und Kommunikationsmittel, die Dinge messen und die gemessenen Daten in Daten umwandeln können, die dann auf unterschiedliche Weise genutzt werden können. Der Zweck und Kontext der Anwendung (z. B. welche Verbindungstechnologie verwendet wird) bestimmen, welche Sensoren zum Einsatz kommen.
Sensoren und Smart Sensors – Was steckt hinter dem Namen?
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Definitionen von Sensoren und intelligenten Sensoren
Sensoren und andere IoT-Geräte bilden die Grundlage des IoT-Technologie-Stacks. Sie erfassen die von unseren Anwendungen benötigten Daten und leiten sie an die übergeordneten Kommunikationsplattformsysteme weiter. Wie wir in unserer Einführung in die IoT-Technologie erläutern, kann ein IoT-Projekt mehrere Sensoren nutzen. Art und Anzahl der verwendeten Sensoren hängen von den Projektanforderungen und der Projektintelligenz ab. Nehmen wir zum Beispiel eine intelligente Bohrinsel: Sie kann über Zehntausende von Sensoren verfügen.
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Definition von Sensoren
Sensoren sind Konverter, ähnlich wie sogenannte Aktoren. Sensoren wandeln Energie von einer Form in eine andere um. Für intelligente Sensoren bedeutet dies, dass sie Bedingungen in und um die Geräte, mit denen sie verbunden sind, und die physischen Objekte, die sie verwenden (Zustände und Umgebungen), „erfassen“ können.
Sensoren können diese Parameter, Ereignisse oder Änderungen erkennen und messen und sie an übergeordnete Systeme und andere Geräte übermitteln, die die Daten dann zur Manipulation, Analyse usw. verwenden können.
Ein Sensor ist ein Gerät, das eine bestimmte physikalische Größe (wie Licht, Wärme, Bewegung, Feuchtigkeit, Druck oder ähnliches) erkennt, misst oder anzeigt, indem es sie in eine andere Form (hauptsächlich elektrische Impulse) umwandelt (Quelle: United Market Research Institute).
Zu den Parametern und Ereignissen, die Sensoren „erfassen“ und übermitteln können, gehören physikalische Größen wie Licht, Schall, Druck, Temperatur, Vibration, Feuchtigkeit, das Vorhandensein einer bestimmten chemischen Zusammensetzung oder eines Gases, Bewegung, das Vorhandensein von Staubpartikeln usw.
Offensichtlich sind Sensoren ein wichtiger Teil des Internets der Dinge und müssen sehr genau sein, da Sensoren die erste Quelle für die Datenerfassung sind.
Sobald der Sensor Informationen erfasst und sendet, wird der Aktuator aktiviert und betriebsbereit. Der Aktuator empfängt das Signal und setzt die erforderliche Bewegung in Gang, um in der Umgebung zu agieren. Das folgende Bild macht es greifbarer und zeigt einige der Dinge, die wir „fühlen“ können. IoT-Sensoren unterscheiden sich dadurch, dass sie in Form von Sensormodulen oder Entwicklungsplatinen (meist für spezifische Anwendungsfälle und Anwendungen konzipiert) usw. vorliegen.
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Definition von Smart Sensor
Der Begriff „smart“ wurde bereits im Zusammenhang mit dem Internet der Dinge verwendet. Intelligente Gebäude, intelligente Abfallwirtschaft, intelligente Häuser, intelligente Glühbirnen, intelligente Städte, intelligente Straßenbeleuchtung, intelligente Büros, intelligente Fabriken und so weiter. Und natürlich intelligente Sensoren.
Intelligente Sensoren unterscheiden sich von Sensoren dadurch, dass es sich bei intelligenten Sensoren um fortschrittliche Plattformen mit integrierten Technologien wie Mikroprozessoren, Speicher-, Diagnose- und Konnektivitätstools handelt, die herkömmliche Feedbacksignale in echte digitale Erkenntnisse umwandeln (Deloitte).
Im Jahr 2009 befragte die International Frequency Sensors Association (IFSA) mehrere Personen aus Wissenschaft und Industrie, um einen intelligenten Sensor zu definieren. Nach der Umstellung auf digitale Signale in den 1980er Jahren und der Einführung einer Vielzahl neuer Technologien in den 1990er Jahren konnten die meisten Sensoren als intelligente Sensoren bezeichnet werden.
In den 1990er Jahren entstand auch das Konzept des „Pervasive Computing“, das als wichtiger Faktor für die Entwicklung des Internets der Dinge gilt, insbesondere angesichts der Fortschritte im Bereich Embedded Computing. Mitte der 1990er Jahre wuchs die Entwicklung und Anwendung digitaler Elektronik und drahtloser Technologien in Sensormodulen weiter, und die Datenübertragung auf Basis von Sensordaten usw. gewann zunehmend an Bedeutung. Dies zeigt sich heute im Internet der Dinge. Tatsächlich sprachen manche schon von Sensornetzwerken, bevor es den Begriff Internet der Dinge überhaupt gab. Wie Sie sehen, hat sich im Bereich der intelligenten Sensoren im Jahr 2009 viel getan.
Beitragszeit: 04.11.2021