(Anmerkung der Redaktion: Dieser Artikel wurde von ulinkmedia übersetzt.)
Sensoren sind allgegenwärtig geworden. Sie existierten lange vor dem Internet und erst recht lange vor dem Internet der Dinge (IoT). Moderne intelligente Sensoren stehen für mehr Anwendungen denn je zur Verfügung, der Markt befindet sich im Wandel, und es gibt viele Wachstumstreiber.
Autos, Kameras, Smartphones und Fabrikmaschinen, die das Internet der Dinge unterstützen, sind nur einige der vielen Anwendungsbereiche 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 Wirtschafts- und Gesellschaftssektoren werden intelligente Sensoren in verschiedenen Branchen eingesetzt, und der Sensormarkt wächst immer schneller.
Intelligente Sensoren bilden in gewisser Weise das eigentliche Fundament des Internets der Dinge. In der aktuellen Phase der IoT-Einführung definieren viele das IoT noch immer über IoT-Geräte. Das Internet der Dinge wird häufig als Netzwerk vernetzter Geräte, einschließlich intelligenter Sensoren, betrachtet. Diese Geräte können auch als Sensoren bezeichnet werden.
Dazu gehören auch andere Technologien wie Sensoren und Kommunikationssysteme, die Messungen durchführen und diese in Daten umwandeln, die dann auf verschiedene Weise genutzt werden können. Zweck und Kontext der Anwendung (z. B. die verwendete Verbindungstechnologie) bestimmen, welche Sensoren zum Einsatz kommen.
Sensoren und intelligente Sensoren – 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 diese an die übergeordneten Kommunikationsplattformen weiter. Wie in unserer Einführung in die IoT-Technologie erläutert, kann ein IoT-Projekt mehrere Sensoren nutzen. Art und Anzahl der verwendeten Sensoren hängen von den Projektanforderungen und der Projektintelligenz ab. Nehmen wir beispielsweise eine intelligente Ölplattform: Sie kann Zehntausende von Sensoren umfassen.
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Definition von Sensoren
Sensoren sind Wandler, ähnlich wie sogenannte Aktoren. Sie wandeln Energie von einer Form in eine andere um. Intelligente Sensoren können dadurch Bedingungen in und um die angeschlossenen Geräte sowie die verwendeten physikalischen Objekte (Zustände und Umgebungen) erfassen.
Sensoren können diese Parameter, Ereignisse oder Veränderungen erkennen und messen und sie an übergeordnete Systeme und andere Geräte weiterleiten, die die Daten dann zur Manipulation, Analyse usw. nutzen können.
Ein Sensor ist ein Gerät, das eine bestimmte physikalische Größe (wie Licht, Wärme, Bewegung, Feuchtigkeit, Druck oder eine ähnliche Größe) erkennt, misst oder anzeigt, indem es sie in eine andere Form (vorwiegend elektrische Impulse) umwandelt (Quelle: United Market Research Institute).
Zu den Parametern und Ereignissen, die Sensoren „erfassen“ und kommunizieren können, gehören physikalische Größen wie Licht, Schall, Druck, Temperatur, Vibration, Luftfeuchtigkeit, Vorhandensein einer bestimmten chemischen Zusammensetzung oder eines Gases, Bewegung, Vorhandensein von Staubpartikeln usw.
Sensoren sind natürlich ein wichtiger Bestandteil des Internets der Dinge und müssen sehr genau sein, da sie die erste Quelle für Daten sind.
Sobald der Sensor Informationen erfasst und sendet, wird der Aktor aktiviert und ist betriebsbereit. Der Aktor empfängt das Signal und führt die notwendige Bewegung aus, um in der Umgebung zu reagieren. Die Abbildung unten veranschaulicht dies und zeigt einige der Dinge, die wir „fühlen“ können. IoT-Sensoren unterscheiden sich dadurch, dass sie in Form von Sensormodulen oder Entwicklungsboards (meist für spezifische Anwendungsfälle und Anwendungen konzipiert) usw. vorliegen.
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Definition von intelligentem Sensor
Der Begriff „smart“ wurde bereits in Verbindung mit zahlreichen anderen Begriffen verwendet, bevor er im Zusammenhang mit dem Internet der Dinge auftauchte. 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 herkömmlichen Sensoren dadurch, dass sie hochentwickelte Plattformen mit integrierten Technologien wie Mikroprozessoren, Speicher, Diagnose- und Konnektivitätstools darstellen, die traditionelle Feedbacksignale in echte digitale Erkenntnisse umwandeln (Deloitte).
Im Jahr 2009 befragte die International Frequency Sensors Association (IFSA) zahlreiche Experten aus Wissenschaft und Industrie, um den Begriff „intelligenter Sensor“ zu definieren. Nach der Umstellung auf digitale Signale in den 1980er-Jahren und der Einführung zahlreicher neuer Technologien in den 1990er-Jahren können die meisten Sensoren heute als intelligente Sensoren bezeichnet werden.
In den 1990er-Jahren entstand auch das Konzept des „Urvasive Computing“, das als wichtiger Faktor für die Entwicklung des Internets der Dinge (IoT) gilt, insbesondere im Zuge der Fortschritte im Bereich eingebetteter Systeme. Mitte der 1990er-Jahre nahmen die Entwicklung und Anwendung digitaler Elektronik und drahtloser Technologien in Sensormodulen stetig zu, und die Datenübertragung auf Basis von Sensordaten gewann zunehmend an Bedeutung. Dies zeigt sich heute deutlich im Internet der Dinge. Tatsächlich sprachen einige bereits von Sensornetzwerken, bevor der Begriff „Internet der Dinge“ überhaupt existierte. Wie Sie sehen, hat sich im Bereich intelligenter Sensoren im Jahr 2009 also viel getan.
Veröffentlichungsdatum: 04.11.2021