IoT là gì? 16 ứng dụng và cảm biến IoT hàng đầu

 

IoT là gì?

IoT là “Internet của vạn vật”. Nó là một mạng mở rộng và mở rộng dựa trên Internet. Nó kết hợp các thiết bị cảm biến thông tin khác nhau với Internet để tạo thành một mạng khổng lồ, có thể được thực hiện bất cứ lúc nào, ở bất kỳ đâu, kết nối giữa con người, máy móc và mọi thứ.

Các đặc điểm cơ bản của IoT từ góc độ đối tượng và quy trình giao tiếp, tương tác thông tin giữa vạn vật với con người và vạn vật là cốt lõi của IoT. Các đặc điểm cơ bản của Internet of Things có thể được tóm tắt là nhận thức tổng thể, đường truyền đáng tin cậy và xử lý thông minh.

Vai trò của cảm biến IoT là gì?

Trong hệ thống IoT, hai phần rất quan trọng: mạng truyền thông và thiết bị kết nối. Các thiết bị này chủ yếu đề cập đến cảm biến và cơ cấu chấp hành.

Như trong hình bên dưới, lớp dưới cùng của hệ thống Internet of Things bao gồm các kết nối cảm biến và mạng để thu thập thông tin. Đây là một bộ phận quan trọng của hệ thống Internet of Things, có chức năng kết nối giữa lớp cổng và lớp mạng tiếp theo.

16 loại cảm biến IoT và ứng dụng hàng đầu:

Cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ đo nhiệt trong nguồn nhiệt. Nó có thể phát hiện những thay đổi nhiệt độ và chuyển những thay đổi này thành dữ liệu. Máy móc được sử dụng trong sản xuất thường yêu cầu nhiệt độ môi trường và nhiệt độ thiết bị phải ở một mức nhất định.

Tương tự, trong nông nghiệp, nhiệt độ của đất là yếu tố quan trọng trong sự phát triển của cây trồng.

Cảm biến nhiệt độ có thể được chia thành loại tiếp xúc và loại không tiếp xúc theo quan điểm sử dụng. Đầu tiên là cảm biến nhiệt độ tiếp xúc trực tiếp với đối tượng được đo và sự thay đổi nhiệt độ của đối tượng đo được cảm nhận bởi phần tử nhạy cảm với nhiệt độ. Trong đó, cảm biến nhiệt độ giữ một khoảng cách nhất định với đối tượng cần đo, phát hiện cường độ tia hồng ngoại phát ra từ đối tượng cần đo và tính toán nhiệt độ.

Cảm biến nhiệt độ chủ yếu được sử dụng trong các lĩnh vực liên quan chặt chẽ đến nhiệt độ, chẳng hạn như giữ nhiệt thông minh và phát hiện nhiệt độ môi trường xung quanh.

 

Cảm biến độ ẩm

Cảm biến độ ẩm có thể đo thành phần hơi nước trong không khí hoặc các chất khí khác. Cảm biến độ ẩm thường được tìm thấy trong các hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí (HVAC) trong các lĩnh vực công nghiệp và dân dụng. Chúng có thể được tìm thấy ở nhiều khu vực khác, bao gồm cả bệnh viện và trạm thời tiết, để báo cáo và dự đoán thời tiết.

 

Cảm biến áp suất

Cảm biến áp suất là thiết bị có thể cảm nhận tín hiệu áp suất và chuyển tín hiệu áp suất thành tín hiệu điện sử dụng được theo một quy luật nhất định.

Cảm biến áp suất thường được cấu tạo bởi một phần tử nhạy cảm với áp suất và một bộ phận xử lý tín hiệu. Theo các loại áp suất thử nghiệm khác nhau, cảm biến áp suất có thể được chia thành cảm biến áp suất đồng hồ, cảm biến chênh lệch áp suất và cảm biến áp suất tuyệt đối.

Cảm biến áp suất cảm nhận những thay đổi trong chất khí và chất lỏng. Khi áp suất thay đổi, cảm biến sẽ phát hiện những thay đổi này và truyền chúng đến hệ thống được kết nối. Các trường hợp sử dụng phổ biến bao gồm kiểm tra rò rỉ, có thể là kết quả của sự suy giảm. Cảm biến áp suất cũng rất hữu ích trong sản xuất hệ thống nước vì nó dễ dàng phát hiện sự dao động hoặc sụt giảm áp suất.

 

Cảm biến tiệm cận

Cảm biến khoảng cách là một thiết bị có thể cảm nhận được khoảng cách của một đối tượng. Nó là một thuật ngữ chung cho các cảm biến để phát hiện mà không cần chạm vào đối tượng phát hiện. Thông tin chuyển động và thông tin tồn tại của đối tượng được phát hiện được chuyển thành tín hiệu điện.

Cảm biến tiệm cận được sử dụng để phát hiện không tiếp xúc các đối tượng gần cảm biến. Các loại cảm biến này thường phát ra trường điện từ hoặc chùm bức xạ, chẳng hạn như tia hồng ngoại. Có một số trường hợp sử dụng thú vị cho cảm biến tiệm cận. Trong bán lẻ, cảm biến khoảng cách có thể phát hiện chuyển động giữa khách hàng và sản phẩm mà họ quan tâm. Người dùng có thể được thông báo về mọi khoản giảm giá hoặc giá đặc biệt cho các sản phẩm gần cảm biến. Cảm biến tiệm cận cũng được sử dụng trong bãi đậu xe ở trung tâm mua sắm, sân vận động và sân bay để chỉ ra chỗ đậu xe. Chúng cũng có thể được sử dụng trên dây chuyền lắp ráp trong hóa chất, thực phẩm và nhiều loại công nghiệp khác.

 

Cảm biến mức

Một cảm biến được sử dụng để xác định mức hoặc số lượng chất lỏng, chất lỏng hoặc các chất khác chảy trong một hệ thống đóng hoặc mở được gọi là cảm biến mức chất lỏng.

Cảm biến mức chất lỏng được sử dụng để phát hiện mức chất lỏng của các chất bao gồm chất lỏng, bột và vật liệu dạng hạt. Cảm biến đo mức chất lỏng được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp như sản xuất dầu khí, xử lý nước và các nhà máy sản xuất đồ uống, thực phẩm. Hệ thống quản lý chất thải là một trường hợp sử dụng phổ biến vì cảm biến mức có thể phát hiện mức chất thải trong thùng rác hoặc thùng.

 

Cảm biến chất lượng nước

Cảm biến chất lượng nước chủ yếu được sử dụng để phát hiện chất lượng nước và giám sát ion trong hệ thống phân phối nước.

Nước được sử dụng ở mọi nơi trong sản xuất và đời sống. Các cảm biến này đóng một vai trò quan trọng trong việc giám sát chất lượng nước cho các mục đích khác nhau. Chúng được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau.

Cảm biến chất lượng nước thông thường có các loại sau:

• Cảm biến dư lượng clo
• Cảm biến oxy hòa tan
• Cảm biến độ dẫn điện nước EC
• Cảm biến pH
• Cảm biến độ đục

 

Cảm biến con quay hồi chuyển

Cảm biến con quay hồi chuyển đo vận tốc góc, thường được định nghĩa là thước đo tốc độ và chuyển động quay quanh một trục. Các trường hợp sử dụng bao gồm ô tô, chẳng hạn như điều hướng ô tô và hệ thống kiểm soát ổn định điện tử (chống trượt). Các trường hợp sử dụng khác bao gồm hệ thống phát hiện rung máy và cảm biến chuyển động cho trò chơi điện tử.

 

Cảm biến khí

Các loại cảm biến này theo dõi và phát hiện những thay đổi về chất lượng không khí, bao gồm cả sự hiện diện của khí độc, dễ cháy hoặc có hại. Các ngành sử dụng cảm biến khí bao gồm khai thác mỏ, dầu khí, nghiên cứu hóa học và sản xuất. Một trường hợp sử dụng phổ biến của người tiêu dùng là máy dò CO2 carbon dioxide quen thuộc được sử dụng trong nhiều hộ gia đình.

Sau đây là một số cảm biến Gas thông dụng:

• Cảm biến CO2 carbon dioxide
• Máy dò CO carbon monoxide
• Cảm biến H2 hydro
• Cảm biến PM
• Cảm biến oxit nitơ
• Cảm biến khí O2 oxi
• Máy đo O3 ôzôn
• Cảm biến NH3 amoniac
• Cảm biến CH4 mêtan

 

Cảm biến hồng ngoại

Các loại cảm biến này cảm nhận các đặc điểm của môi trường xung quanh bằng cách phát ra hoặc phát hiện bức xạ hồng ngoại. Chúng cũng có thể đo nhiệt do các vật thể tỏa ra. Cảm biến hồng ngoại được sử dụng trong các dự án IoT khác nhau bao gồm chăm sóc sức khỏe vì chúng đơn giản hóa việc theo dõi lưu lượng máu và huyết áp. TV sử dụng cảm biến hồng ngoại để giải mã các tín hiệu được gửi bởi điều khiển từ xa.

Một ứng dụng thú vị khác là các nhà sử học nghệ thuật sử dụng cảm biến hồng ngoại để xem các lớp ẩn trong tranh để giúp xác định tác phẩm nghệ thuật là nguyên bản hay giả mạo, hoặc liệu nó đã bị thay đổi thông qua quá trình phục chế.

 

Cảm biến quang học

Cảm biến quang học chuyển đổi ánh sáng thành tín hiệu điện. Có rất nhiều ứng dụng và trường hợp sử dụng cho cảm biến quang học. Trong ngành công nghiệp ô tô, các phương tiện sử dụng cảm biến quang học để nhận biết biển báo, chướng ngại vật và những thứ khác mà người lái xe sẽ nhận thấy khi lái xe hoặc đỗ xe. Cảm biến quang học đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của ô tô không người lái. Cảm biến quang học rất phổ biến trong điện thoại thông minh. Ví dụ, cảm biến ánh sáng xung quanh có thể kéo dài tuổi thọ pin. Cảm biến quang học cũng được sử dụng trong lĩnh vực y sinh, bao gồm phân tích hơi thở và theo dõi nhịp tim.

 

Cảm biến khói

Cảm biến khói được sử dụng để phát hiện có khói và nồng độ khói trong môi trường, chẳng hạn như phát hiện khói dày đặc trong khi hỏa hoạn. Khi đầu dò khói gặp khói hoặc một số khí cụ thể, điện trở bên trong của đầu dò khói sẽ thay đổi và một giá trị tương tự được tạo ra để kiểm soát nó. Cảm biến khói sử dụng nguyên tắc là sự thay đổi điện trở của phần tử nhạy cảm với khói bị ảnh hưởng bởi nồng độ của khói (chủ yếu là các hạt dễ cháy) để gửi tín hiệu tương tự về nồng độ khói đến máy chủ.

Cảm biến khói là tên gọi khác của thiết bị báo khói. Bởi vì nó có thể phát hiện khói tạo ra trong đám cháy và dễ dàng lắp đặt, nó được sử dụng rộng rãi trong các trung tâm mua sắm, khách sạn, cửa hàng, nhà kho, phòng máy tính, nhà ở và những nơi khác để phát hiện an toàn cháy.

 

Cảm biến hình ảnh

Cảm biến hình ảnh sử dụng chức năng chuyển đổi quang điện của thiết bị quang điện để chuyển đổi hình ảnh ánh sáng trên bề mặt cảm quang thành tín hiệu điện tỷ lệ với hình ảnh ánh sáng.

Cảm quang là thành phần cốt lõi nhất của camera công nghiệp, cảm quang có hai loại là CMOS và CCD. Quy trình độc đáo của CCD có ưu điểm là hiệu ứng độ rọi thấp tốt, tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu cao, độ trong suốt mạnh và khả năng tái tạo màu tốt, và được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực cao cấp như giao thông vận tải và điều trị y tế. Do ưu điểm về hình ảnh, nó sẽ tiếp tục được sử dụng lâu dài, nhưng đồng thời, giá thành cao và mức tiêu thụ điện năng cao cũng hạn chế không gian phát triển thị trường của nó.

CCD và CMOS có lợi thế trong các kịch bản ứng dụng khác nhau, nhưng với sự cải tiến liên tục của công nghệ và kỹ thuật CMOS, cùng với sự sụt giảm liên tục của giá CMOS cao cấp, người ta tin rằng CMOS sẽ ngày càng chiếm một vai trò quan trọng trong sự phát triển tương lai của cao. - camera định nghĩa trong ngành an ninh.

Các ứng dụng chính của cảm biến hình ảnh là trong máy ảnh kỹ thuật số và mô-đun, thiết bị hình ảnh y tế và nhìn ban đêm, thiết bị ảnh nhiệt, radar, sonar, phòng media, sinh trắc học và thiết bị IRIS.

 

Cảm biến hóa học

Cảm biến hóa học là thiết bị nhạy cảm với các chất hóa học khác nhau và chuyển đổi nồng độ của chúng thành tín hiệu điện để phát hiện. Tương tự như các cơ quan cảm giác của con người, các cảm biến hóa học gần tương ứng với các cơ quan mùi và vị của con người. Nhưng nó không chỉ đơn giản là mô phỏng bộ phận cơ thể người mà nó còn có thể cảm nhận được một số chất mà bộ phận cơ thể người không thể cảm nhận được như H2 và CO.

Chúng được sử dụng rộng rãi trong giám sát môi trường công nghiệp và kiểm soát quá trình, phát hiện các hóa chất nguy hiểm được thải ra một cách cố ý hoặc vô ý, phát hiện nổ và phóng xạ, trạm vũ trụ, quy trình tái chế trong ngành dược phẩm và phòng thí nghiệm, v.v.

 

Cảm biến âm thanh

Cảm biến âm thanh là một cảm biến có thể phát hiện, đo lường và hiển thị các dạng sóng âm thanh. Cảm biến có một chip microphone điện tử tích hợp nhạy cảm với âm thanh. Sóng âm thanh làm rung màng electret trong microphone, làm thay đổi điện dung và tạo ra một điện áp nhỏ tương ứng với sự thay đổi đó. Điện áp này sau đó được chuyển đổi thành điện áp 0-5V, được chấp nhận bởi bộ thu thập dữ liệu thông qua chuyển đổi Analog / Digital và truyền đến máy tính.

Nó được sử dụng rộng rãi trong giám sát tiếng ồn đường huyết mạch giao thông, phát hiện tiếng ồn ranh giới doanh nghiệp công nghiệp, phát hiện tiếng ồn ranh giới công trường xây dựng, phát hiện tiếng ồn môi trường khu vực đô thị và phát hiện, giám sát và đánh giá tiếng ồn môi trường sống xã hội.

 

Cảm biến gia tốc kế

Cảm biến gia tốc là một thiết bị có thể đo gia tốc. Nó thường bao gồm khối lượng, bộ giảm chấn, thành phần đàn hồi, thành phần nhạy cảm và mạch thích ứng. Cảm biến gia tốc có thể giúp robot hiểu được môi trường của nó. Bạn đang leo núi? Vẫn xuống dốc, bạn có bị ngã không? Hay đối với robot bay, việc kiểm soát thái độ cũng là điều tối quan trọng.

Cảm biến gia tốc phổ biến bao gồm điện dung, cảm ứng, biến dạng, biến áp, áp điện, v.v. Chúng được sử dụng rộng rãi trong thiết bị di động và phương tiện, đo độ rung, điều khiển và phát hiện ô tô, phát hiện rơi tự do, máy bay và ngành hàng không, phát hiện chuyển động, giám sát hành vi của vận động viên , điện tử tiêu dùng, công trường công nghiệp và xây dựng, v.v.

 

Cảm biến ánh sáng

Cảm biến ánh sáng thường dùng để chỉ một thiết bị có thể cảm nhận một cách nhạy bén năng lượng ánh sáng từ tia cực tím sang tia hồng ngoại và chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành tín hiệu điện.

Cảm biến ánh sáng là một loại thiết bị cảm biến, được cấu tạo chủ yếu bởi các phần tử cảm quang. Nó chủ yếu được chia thành bốn loại: cảm biến ánh sáng xung quanh, cảm biến ánh sáng hồng ngoại, cảm biến ánh sáng mặt trời và cảm biến ánh sáng tia cực tím. Nó chủ yếu được sử dụng trong các lĩnh vực thay đổi ứng dụng điện tử thân xe và hệ thống chiếu sáng thông minh. Công nghệ đo lường điện hiện đại ngày càng hoàn thiện hơn. Nó đã được sử dụng rộng rãi trong phép đo các đại lượng điện và không điện do độ chính xác cao và dễ dàng kết nối với máy tính vi mô để thực hiện quá trình xử lý thời gian thực tự động.

Nguồn bài viết: https://epcb.vn/blogs/news/iot-la-gi-16-ung-dung-va-cam-bien-iot-hang-dau