物联网的工作核心—传感器

来源：罗姆半导体社区

物联网的概念是在1999年提出的。物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。

关于物联网（IOT）的热潮已经持续很多年，知名咨询公司Gartner的甚至预测至2020年全球将有200亿台物联网设备被接入互联网。

物联网在物流，医疗，运维，制造和建筑等多个行业中有着数不胜数的应用案例。这些企业引入物联网的最终目的都是节约时间，降低成本和提升效率。

例如在制造业，物联网可以用来监控机器是否过热或者有异常震动。这让制造商能够采取预防性维护而不是被动式维护，从而避免计划外停工带来的巨大损失。

那么物联网到底是如何工作的呢通常来说，物联网解决方案由四大关键要素组成？

传感器

网络连接

数据处理

用户界面

我们的“物联网如何工作”系列将从第一个关键要素“传感器”开始。

什么是传感器？

物联网工作流程的起点是传感器设备。传感器并不是什么新鲜事物，实际上它们已经被使用了很长很长的时间（你知道第一个传感器是在1800年代被发明的吗？）然而，随着物联网的兴起，传感器的作用大大增强了。知名IT行业网络媒体TechTarget公司这样定义传感器：

“传感器是一种能够对来自物理环境的某些输入进行检测和响应的设备。这些输入可以是光，热，运动，水分，压力，或者大量其它环境现象中的任意一种。传感器的输出通常是一种信号，被直接转换成人类可读信息并显示在传感器所在位置，或者以电信号方式通过网络传送以便读取和进一步处理。“

就物联网而言，传感器设备是从所处环境采集数据的现场硬件。

传感器的种类

如今，几乎任何一个东西上都可以安装传感器，但特定的物联网应用场景需要特定的传感器。以下是最常用的传感器种类及其应用案例。

温度传感器

温度传感器在很多物联网应用中起着至关重要的作用。例如，保持合适的温度是很多制造工艺的关键。通过物联网传感器远程监控温度可以进行预防性维护，进而降低停工损失。温度传感器还可以应用于食品和医药行业的冷链监控。

位高传感器

在垃圾管理中，位高传感器可以保证只有在需要清理时再去清空垃圾桶。位高传感器的另一个应用案例是测量液态资产库存（如燃料）中储罐的液位高度。

加速度传感器

加速度测量在很多应用中都非常有用，比如车辆监测。加速度传感器还可以用于监测机器的异常震动和固定物品的非授权移动（防盗）。

湿度传感器

湿度测量在很多生产工艺中至关重要，包括制药和造纸。湿度传感器同样可以用于温室监控。

GPS追踪器

GPS追踪器可以用来追踪物资的地理位置。例如，它们可以被安装在车辆和集装箱上。

当前挑战

有一些因素限制了物联网传感器的应用，主要包括：

尺寸

价格

电池寿命

价格便宜，尺寸小，同时又有较长电池寿命（如5年）的传感器非常少见当前的很多传感器依然十分笨重：。例如，GPS追踪设备足有智能手机大小同时，传感器的尺寸还和电池寿命相关：电池越大，传感器越大。

不过，随着技术的进步，传感器的尺寸，价格和电池寿命的综合性能会很快得到提升。

物联网工作流程的下一步是什么？

现在我们已经布置好了传感器，是时候将采集到的数据发送出去了。在物联网应用中，传感器通过所连接的网络（如无线网络，低功耗广域网（LPWAN），蜂窝移动网络等）传送数据。数据接收端通常是一个云服务，数据在其中得到分析处理。

审核编辑 黄昊宇