當(dāng)今物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵是監(jiān)測各種參數(shù)的傳感器,從運(yùn)動(dòng)到電流再到溫度。這些傳感器無處不在,包括智能手機(jī)、門鈴、恒溫器、車輛和電器,它們捕獲可以與用戶實(shí)時(shí)共享的重要數(shù)據(jù),并存儲(chǔ)起來供以后檢索和分析。這些傳感器可以與設(shè)備/裝置集成,嵌入處理和通信功能,也可以作為獨(dú)立設(shè)備實(shí)現(xiàn),其中處理和關(guān)鍵通信功能被推送到網(wǎng)關(guān)。
據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),物聯(lián)網(wǎng)傳感器占2022年所有傳感器出貨量的三分之一。如今,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備平均配備四個(gè)傳感器。2022年,物聯(lián)網(wǎng)傳感器市場達(dá)到109億美元,預(yù)計(jì)未來五年將以16%的復(fù)合年增長率增長。
趨勢一:傳感器變得更加智能
物聯(lián)網(wǎng)傳感器將增加計(jì)算能力,并提高其檢測來自多個(gè)離散傳感元件的信號的能力。這些傳感器通常被稱為“智能傳感器”,可以在船上執(zhí)行信號處理和分析,而不僅僅是將數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)位置進(jìn)行處理。這些傳感器實(shí)際上將成為物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的“邊緣”設(shè)備。先進(jìn)的智能傳感器將獲得人工智能功能,使它們能夠做出即時(shí)決策,而不是將數(shù)據(jù)發(fā)送到其他地方,冒著數(shù)據(jù)被盜的風(fēng)險(xiǎn)。
趨勢二:傳感器功率效率提高
由于物聯(lián)網(wǎng)傳感器必須能夠連續(xù)運(yùn)行,因此電池技術(shù)不適合這些設(shè)備。因此,工程師正在開發(fā)基于太陽能、動(dòng)能等可再生能源的物聯(lián)網(wǎng)傳感器。當(dāng)傳感器位于偏遠(yuǎn)或難以到達(dá)的位置時(shí),這一點(diǎn)尤其重要。能量收集的使用反過來又促使傳感器制造商縮小傳感器的外形尺寸,以降低能耗并提高信噪比以濾除噪聲和干擾,這些噪聲和干擾也可能會(huì)消耗傳感器所需的功率。
趨勢三:并非所有傳感器都需要物理格式
由于危險(xiǎn)或偏遠(yuǎn)位置使得物理傳感器的安裝變得困難,因此一些物聯(lián)網(wǎng)安裝現(xiàn)在使用軟傳感器或虛擬傳感器。軟傳感器是一種計(jì)算算法,它基于其他現(xiàn)有的物理傳感器和算法/計(jì)算模型來估計(jì)難以測量的數(shù)量的值,這些傳感器和算法/計(jì)算模型推斷出被測量數(shù)量的值。
典型的軟傳感器創(chuàng)建一個(gè)預(yù)測模型,使用來自儀器和實(shí)驗(yàn)室分析的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來估計(jì)過程和生產(chǎn)條件。這些模型充當(dāng)推理傳感器來預(yù)測質(zhì)量參數(shù),可能作為附加物理傳感器的替代品。虛擬傳感器與軟傳感器類似,但其值純粹基于算法和計(jì)算模型。
趨勢四:傳感器融合越來越重要
傳感器融合涉及合并多個(gè)傳感器輸入的數(shù)據(jù),特別是在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域變得越來越重要。在這些應(yīng)用中,傳感器數(shù)據(jù)來自激光雷達(dá)、雷達(dá)和3D相機(jī)。由于這些傳感器輸入感知駕駛環(huán)境的不同特征,因此有必要從這些傳感器中獲取和解釋數(shù)據(jù),以獲得更準(zhǔn)確的駕駛情況分析。如果實(shí)施正確,傳感器融合使車輛能夠采取高效、可靠、最重要的是安全的適當(dāng)行動(dòng)。
趨勢五:生物傳感器將出現(xiàn)在醫(yī)療保健領(lǐng)域
近年來,生物傳感器和一次性傳感器技術(shù)已經(jīng)成熟,并在醫(yī)療保健行業(yè)得到了應(yīng)用。生物傳感器具有與測試分析物相互作用的生物元件,以及將生物響應(yīng)轉(zhuǎn)換為電信號的傳感器。根據(jù)其應(yīng)用,生物傳感器也稱為免疫傳感器、光極、共振鏡、生物芯片、血糖儀或生物計(jì)算機(jī)。
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