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編譯：iothome

物聯(lián)網(wǎng)(IoT)是近幾年最熱門的技術(shù)流行語，它旨在收集、共享和分析數(shù)據(jù)，并從中創(chuàng)造價值。但如果沒有準確數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)將成為一堆無用的技術(shù)，因此，傳感器和執(zhí)行器的重要性使其能夠感知周圍世界并據(jù)此采取行動。

了解傳感器和執(zhí)行器

物聯(lián)網(wǎng)由幾個技術(shù)層級組成，這些層級使普通事物能夠共享數(shù)據(jù)，并最終提供智能、自主行動和價值，而這些在很大程度上取決于數(shù)據(jù)本身的質(zhì)量。因此，傳感器和執(zhí)行器是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)堆棧中不可或缺的一部分，并且也是每個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)中的成敗要素。

顯然，傳感器和執(zhí)行器對物聯(lián)網(wǎng)非常重要，但是它們到底是什么?傳感器，也稱為換能器，是一種裝置，其任務是檢測周圍環(huán)境中的事件或變化，并將這些物理現(xiàn)象(如溫度、光、空氣濕度、運動、化學物質(zhì)等)轉(zhuǎn)換成可輸出的信號，然后可以對其進行有意義的解讀。另一方面，執(zhí)行器可以被視為與傳感器功能相反的工具。通過解讀從控制系統(tǒng)發(fā)出的信號并將其轉(zhuǎn)換成機械運動，執(zhí)行器實際上是通過各種簡單的動作來改變其物理環(huán)境，包括但不限于打開和關(guān)閉閥門、改變其他設(shè)備的位置或角度、激活它們或發(fā)出聲音或光等。

雖然普通的電子傳感器和執(zhí)行器已經(jīng)存在了幾十年，并且在現(xiàn)代工業(yè)應用中無處不在，但是，物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)為傳感器和執(zhí)行器的應用開辟了全新的可能性，不僅在工業(yè)領(lǐng)域，而且在商業(yè)和家用領(lǐng)域也是如此。作為物聯(lián)網(wǎng)不可或缺的推動因素，傳感器和執(zhí)行器有助于監(jiān)測、控制和簡化從智能汽車到雨林保護等各個領(lǐng)域的運營。(來自物聯(lián)之家網(wǎng))物聯(lián)網(wǎng)徹底改變了它們的應用方式并擴大了它們的應用范圍，它使傳感器可以用于功能強大的、基于云的分析軟件，從而為機器、人員和環(huán)境等開發(fā)智能解決方案。

考慮到以上所有因素，毫無疑問，為了保持其快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)需要越來越高效(最好是低成本)的傳感器解決方案?？煽康膫鞲衅骱蛨?zhí)行器系統(tǒng)是構(gòu)建每一個智能部署的基礎(chǔ)，因此，必須了解現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)傳感器解決方案和選項。接下來，讓我們探討物聯(lián)網(wǎng)項目中最常用的傳感器類型。

傳感器類型

傳感器可以是獨立的設(shè)備，也可以嵌入到普通物體或機器中，以使它們變得智能。根據(jù)要測量的物理現(xiàn)象可以將其分為幾個不同類別。下面是在物聯(lián)網(wǎng)中應用最廣泛的一些傳感器類型。

▲溫度傳感器

這種最基本的傳感器適用于各種物聯(lián)網(wǎng)用例，在這些用例中，跟蹤空氣、工作環(huán)境、機器或其他物體的熱狀況至關(guān)重要。溫度傳感器在制造工廠、倉庫、天氣預報系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)中特別有用，其中對土壤進行溫度監(jiān)測旨在提供平衡且最大化的作物生長環(huán)境。

▲濕度傳感器

雖然它們最明顯和最廣泛的用途是在氣象站中報告和預報天氣，但令人驚訝的是，濕度和水分傳感器也廣泛用于農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、食品供應鏈、暖通空調(diào)和健康監(jiān)測。

▲光傳感器

依靠環(huán)境光線強度，智能電視、手機或電腦屏幕能夠通過光傳感器來調(diào)節(jié)亮度，但是用于檢測環(huán)境光線的傳感器不僅在消費電子產(chǎn)品中很常見，而且在智慧城市應用中也很普遍。它們越來越多地用于調(diào)節(jié)路燈或城市照明水平，以提高經(jīng)濟性。

▲聲音和噪聲傳感器

智能聲音傳感器能夠監(jiān)測給定環(huán)境中的噪聲水平。聲音傳感器系統(tǒng)能夠測量并提供數(shù)據(jù)，以幫助防止噪音污染，因此在智慧城市解決方案中越來越受到重視。

▲水位(液位)傳感器

為了防止自然災害，水位監(jiān)測傳感器收集的數(shù)據(jù)可用于洪水預警系統(tǒng)進行分析和預測。除了環(huán)境保護之外，該傳感器還可用于各種工業(yè)應用，以控制和優(yōu)化制造流程。

▲存在與接近傳感器

通過發(fā)射電磁輻射束，這種類型的傳感器能夠感測其目標物體的存在并確定兩者之間的距離。憑借其高可靠性和長壽命，它們迅速進入了智能汽車、機器人、制造、機械、航空甚至智能停車解決方案等眾多物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。

▲運動傳感器

智能建筑系統(tǒng)可能是運動傳感器最常見的物聯(lián)網(wǎng)用例。盡管這一明顯事實大體上是正確的，但除了幫助監(jiān)控私人或公共空間免受入侵和盜竊之外，運動傳感器的使用正在擴展到能源管理解決方案、智能攝像頭、自動化設(shè)備等許多其他方面。

▲陀螺儀傳感器

這種傳感器的任務是檢測旋轉(zhuǎn)并測量角速度，這使得它非常適合導航系統(tǒng)、機器人、消費電子產(chǎn)品和涉及旋轉(zhuǎn)的制造流程。對于更日常的物聯(lián)網(wǎng)應用，陀螺儀傳感器越來越多地安裝在運動員使用的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中，以精確測量身體運動，以分析和改善他們的運動表現(xiàn)。

▲化學傳感器

檢測化合物(固體、液體和氣體)的傳感器是工業(yè)安全系統(tǒng)、環(huán)境保護解決方案以及科學研究中必不可少的元素。此外，它們已經(jīng)在物聯(lián)網(wǎng)支持的空氣質(zhì)量監(jiān)測中站穩(wěn)腳跟，這有助于城市抗擊空氣和水污染的有害影響。

▲圖像傳感器

圖像傳感器將光學數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電脈沖，使連網(wǎng)設(shè)備能夠觀察周圍環(huán)境，并利用從所提供的數(shù)據(jù)分析中獲得見解，以采取行動。(來源物聯(lián)之家網(wǎng))每當需要智能設(shè)備“看到”周圍環(huán)境時，就會使用圖像傳感器，其中包括智能車輛、安全系統(tǒng)、雷達和聲納等軍事設(shè)備、醫(yī)療成像設(shè)備，當然還有數(shù)碼攝像機。

執(zhí)行器類型

執(zhí)行器，顧名思義，可以作用于它們的直接環(huán)境，使它們嵌入的機器或設(shè)備能夠正確運行。雖然它們很小，并且在操作過程中很少能看到，但是它們的工作效果可以在車輛、工業(yè)機器或任何其他涉及自動化技術(shù)的電子設(shè)備中感受到。根據(jù)其構(gòu)建模式和在特定物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中的作用，可以將其分為四個主要類別：

▲線性執(zhí)行器——用于使物體或元件沿直線運動。

▲旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器—它們能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備組件或整個對象的精確旋轉(zhuǎn)運動。

▲繼電器執(zhí)行器——此類別包括基于電磁的執(zhí)行器，用于操作燈、加熱器甚至智能汽車中的電源開關(guān)。

▲電磁閥執(zhí)行器——作為鎖定或觸發(fā)機制的一部分，在家用電器中使用最廣泛，它們還充當基于物聯(lián)網(wǎng)的煤氣和水泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的控制器。

總結(jié)

傳感器是一種看似微不足道的小型設(shè)備，可將數(shù)據(jù)饋送到物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，而這是構(gòu)建機器智能的真正基礎(chǔ)。另一方面，執(zhí)行器代表了每個智能企業(yè)背后的驅(qū)動力。在這兩種情況下，物聯(lián)網(wǎng)不僅對它們的感知和運作方式感興趣，而且還對它們能夠使事情做得更快更好感興趣。