物联网系统:传感器和执行器

由于数据是物联网的重点,因此确保数据的准确性更加重要。 以下是如何使用传感器和执行器来确保精度的方法。

物联网系统的智能和价值基于可以从数据中学到的东西。传感器是物联网数据的来源。

在材料和纳米技术的新创新推动下,传感器技术以前所未有的速度发展,其结果是准确性提高,尺寸和成本降低,并且能够测量或检测以前不可能的事物。实际上,传感技术发展如此迅速,并且日趋先进,以至于我们将在几年内每年部署一万亿个新传感器。

传感器的更好称呼是换能器。换能器是将一种形式的能量转换成另一种形式的任何物理设备。因此,在传感器的情况下,换能器将某些物理现象转换为电脉冲,然后可以将其解释为确定读数的方式。麦克风是一种传感器,它吸收振动能(声波)并将其转换为电能,从而使系统中的其他组件能够有效地与原始声音相关。

在许多物联网系统中会遇到的另一种传感器是执行器。简而言之,致动器沿传感器的相反方向操作。它接受电输入并将其转换为物理动作。例如,电动机,液压系统和气动系统都是不同类型的致动器。

在典型的物联网系统中,传感器可以收集信息并路由到控制中心,在该中心做出决定,并响应于该感应到的输入将相应的命令发送回执行器。

传感器执行器
传感器执行器

有许多不同类型的传感器。 流量传感器,温度传感器,电压传感器,湿度传感器等等。 此外,有多种方法可以测量同一事物。 例如,可以通过使用小型螺旋桨来测量气流,就像在气象站上看到的那样。 替代地,如在测量通过发动机的空气的车辆中那样,通过加热小元件并测量该元件的冷却速率来测量气流。

不同的应用程序要求使用不同的方法来测量同一件事。

精确传感器的重要性

想象一下,您是一家酒吧老板,并且您想要测量从其中一个水龙头流出的啤酒量。一种执行此操作的方法是,将传感器安装在与从啤酒桶到水龙头的管线连接的线上。该传感器很可能在内部装有一个小的叶轮。当啤酒流过传感器时,它将导致叶轮旋转,就像气象站上的螺旋桨一样。

当叶轮旋转时,它将向计算机发送一连串的电脉冲。计算机将解释脉冲,以确定流过多少啤酒。听起来很简单,对吧?

这是传感器变得有趣的地方。如果您回顾一下我们的描述,将会发现我们从未直接测量过传感器中流过的啤酒量;我们从一连串的电脉冲中解释了它。这意味着我们必须首先弄清楚如何解释它。校准。

要校准传感器,我们必须使用一个已知承载能力的容器,例如一个品脱杯。然后,我们必须在各种条件下填充该容器,以确定电脉冲信号的外观。

例如,第一次倒出一个新的小桶时,泡沫往往会更多,与从小桶中部倒出的泡沫(全都是啤酒)相比,泡沫的读数会有所不同。只有通过反复试验和大量数据,我们才能确信自己可以解释这些数据并确定倒入了多少啤酒。

一旦相关性众所周知,就可以制定协议以始终确保传感器正确读取。这称为校准。著名的制造商将提供经过全面校准的设备,并提供有关如何重新校准以验证传感器精度的说明。

感测到的数据的准确性至关重要,因为您将基于对数据的后续分析来制定关键任务决策,如果数据错误,这些决策将毫无价值。

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