传感器在物联网中的重要性 - 信息谷 - ICITU

摘要：不同类型的应用程序需要不同类型的传感器来收集数据。作为一名合格的物联人，我们有必要对传感器加深一下了解。

在物联网（IoT）生态系统中，有两件事非常重要：通讯网络和连接设备，这些设备主要指传感器和执行器。如图1所示，物联网系统的底层由传感器连接和网络组成，用于收集信息。该层是物联网系统的重要组成部分，具有连接下一层网关和网络层的作用。

传感器的主要任务是从周围环境中收集数据。传感器是物联网系统前端的一部分。它们在信号转换和处理之后直接或间接连接到物联网网络。但是所有传感器都是不相同的，不同的物联网应用需要不同类型的传感器。例如，数字传感器结构很简单，一般被用于串行外设接口（SPI）总线与微控制器连接。但对于模拟传感器，一般使用模数转换器（ADC）或Sigma-Delta调制器将数据转换为SPI输出。

温度传感器通过物体周围区域产生的热能量进行测量。它们适用于空调，冰箱等适用于环境控制类的设备。在制造工艺，农业和健康工业等行业也会被使用。

这些传感器广泛适用于制造业及农业的每个物联网环境。在制造过程中，传感器可用于监控机器的温度。在农业中，这些可用于监测土壤的水份和植物的温度。

温度传感器包括热电偶，热敏电阻，电阻温度检测器（RTD）和集成电路（IC）。一些常见类型的温度传感器如图2所示。

空气中的水蒸气或湿度会影响人的舒适度以及工业中的许多制造工艺。因此监测湿度很重要。最常用的湿度测量单位是相对湿度（RH），露点/霜点（D / F PT）和百万分率（PPM）。

运动传感器可用于自动门控制、自动停车系统、自动水槽、自动马桶冲洗器、能源管理系统等。我们可以在物联网中使用这些传感器并通过智能手机或电脑控制它们。

这些传感器用来检测有毒气体。最常用的传感技术是电化学，光电离和半导体。随着技术进步和新规范，许多气体传感器有有线和无线连接之分，这就拓展了气体传感器在物联网应用中的部署。

烟雾探测器已经在家庭和工业中被使用了相当长的时间。随着物联网的出现，烟雾传感器有了无线连接等附加功能，它们的应用变得更加便捷、安全和人性化。

这些传感器用于物联网系统，以监控由压力信号驱动的系统和设备。当压力范围超出阈值水平时，设备会发出警告。压力传感器还用于智能车辆和飞机中，分别用于确定压力和高度。在车辆中，轮胎压力监测系统（TPMS）用于在轮胎压力过低时提醒驾驶员可能存在不安全的驾驶条件。

这些传感器可用于数码相机、医学成像系统、夜视设备、热成像设备、雷达、声纳、媒体室和生物识别系统中。在零售行业中，这些传感器通过物联网网络监控来商店的客户。

这些传感器用于智能手机、机动车、飞机等应用中，以检测物体的方向、摇晃、倾斜、运动、定位、冲击或振动。有很多不同类型的加速度计，包括霍尔效应加速度计，电容式加速度计和压电加速度计。

这些传感器可以测量物体发出的热量。它们被用于各种物联网项目，包括用于监控血流和血压的医疗保健，用作遥控器和其他功能的智能手机，用于检测光量的可穿戴设备，用于监测温度的温度计和车辆中的盲点检测。

这些传感器是在没有任何物理接触的情况下检测附近是否存在物体。有电感，电容，光电，超声波和磁性等不同类型的接近传感器。这些传感器大多用于物体计数器、过程监视和控制。

物联网设备与设备之间的连接是通过互联网传输协议提供数据。因此，物联网系统后端的的网络和物联网平台以及前端的传感器和执行器是物联网系统的两个主要部门。

大多数物联网平台都依赖于传感器，尤其是工业物联网平台和消费者物联网平台。这两个平台的应用和要求略有不同：工业物联网平台必须稳定，可靠和安全，因为平台故障可能花费数百万美元甚至要付出生命的代价；另一方面，消费者物联网平台失败可能对顾客造成不便。

同时，在为物联网应用选择最佳IoT平台时，需要考虑一些常见参数。这些参数诸如可靠性、稳定性、灵活性、安全支持、定价模型、移动/ Web应用程序支持，处理大量连接产品的能力，电源或网络连接失败时的数据保留或备份，以及产品启动的速度和时间。

ThingSpeak是MathWorks公司开发的一个开源的物联网云端平台，它是一个跨平台的开源IoT应用程序和API，用于通过Internet或局域网使用HTTP协议存储和检索数据。

IBM沃森是由IBM的混合云PaaS（平台即服务）开发平台Bluemix支持的物联网平台。它具有设备管理，安全通信，实时数据交换，数据存储和天气数据服务。

亚马逊网络服务（AWS）物联网这种类型的物联网平台使开发人员可以更轻松地连接传感器，适用于汽车、涡轮机、智能家居灯泡等多种应用。

Microsoft Azure 是一个开放而灵活的企业级云计算平台。通过 IaaS + PaaS帮助客户提高工作效率并节省运营成本。其功能包括设备阴影，规则引擎，身份注册和信息监控。

谷歌云平台是最好的物联网平台之一。它是一组模块化的基于云的服务，允许客户创建从简单网站到复杂应用程序的任何内容。

ThingWorx是最早的物联网软件平台之一，旨在构建和运行应用程序，包括航空航天，汽车，消费产品，工业设备和医疗设备。

思科提供了云和数据中心的新的管理和存储数据方法。其功能包括语音和数据连接、SIM生命周期管理、IP会话控制、可定制的计费和报告。

Verizon公司推出了一款名为ThingSpace 的平台，设计目的是简化物流网（IoT）应用程序的开发和部署。API允许通过REST API添加和激活设备，检查其状态，监控其使用情况以及执行其他设备连接管理任务。

Bosch IoT suite平台在存储数据的同时为用户提供完整的安全性和可靠性服务，是一个基于开放标准和开源的灵活的物联网平台。其云服务满足物联网项目的基本要求。

三星ARTIK智能物联网平台是一种集成的智能物联网平台，该平台提供了安全和可互操作的物联网产品和服务的最快途径。

随着物联网应用的快速增长，对传感器的需求也在增长。有各种各样的传感器可供选择，但对于物联网应用，选择合适的传感器以及正确的物联网平台非常重要。