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物联网和传感器之间相辅相成

传感器(ransducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。



物联网和传感器是相辅相成的。传感器类似于人的眼睛、耳朵和嘴巴,但又不仅仅像人类感官那么简单,传感器可以收集很多有用的信息。可以说,这些传感器是整个物联网系统运行的基础,正是它,物联网系统才有内容传递给“大脑”。

过去,传感器更多的应用于工业中,随着时间的推移,物联网应用于很多行业中智慧农业智慧城市智慧医疗等),传感器也已经慢慢走进我们的生活。物联网的发展将引领我们进入一个被传感器包围的智能世界。

现在越来越多的企业开始意识到工业物联网在降低成本和提高设备效率等方面带来的巨大好处,工业物联网已经成为驱动市场增长的关键要素。据美国市场研究机构Navigant

Research新报告,到2027年全球工业物联网(IIOT)设备、软件和服务将突破1兆美元大关。

由于工业物联网系统似乎比较复杂,管理者不能正确选择硬件、软件和服务,这一点又影响着行业的发展。不许多公司在考虑采用部署工业物联网硬件和软件平台,来帮助企业降低运营支出,以较低的成本销售产品和服务客户,同时也作为一个新的竞争优势。此外,在2017-2021年间,预计智能农业方面全球物联网市场复合增长率将达到11%。

资产追踪从智能传感器开始

传感器是工业物联网系统感知数据信息的主要器件,在信息化浪潮推动下传感器开始变得越来越智能,并在创造出惊人的市场机遇。诺基亚已经和博世连接设备和解决方案战略达成合作伙伴关系,将进一步帮助企业轻松实现从传感器到智能应用,进行工业物联网解决方案的部署。

诺基亚与博世正在欧洲进行几个客户试验,工作将集中在资产跟踪、预测性维护和环境监测的应用方面。诺基亚提供物联网连接云计算平台,而博世将提供智能传感器帮助工业用户提高设备整体效率和安全。这些设备测量和传输相关的环境数据,将基于嵌入在节能建筑中的质博世MEMS传感器。

此外,诺基亚还与亚马逊合作,加快应用程序向云的迁移和大型企业客户数字创新。两家公司将带来一个独特的和强大的解决方案,使服务提供商能够实施云战略从而推动诺基亚的专业无线,有线和5G技术的应用。随着机器学习和人工智能服务的增强,诺基亚sd-wan及其物联网平台将帮助大型组织管理连接访问云基础设施,并充分结合物联网和分析来提高他们的工作效率。

基于云端诊断预测设备故障

工业生产过程中发生意外停机,往往会给企业造成巨大的损失。这种问题在过去是无法实现的,但今天物联网、大数据、云计算为代表的新的代信息技术正在带来新的改变。工业物联网(IIoT)技术公司Augury推出了一款基于云端的智能诊断平台,该产品通过对设备密切监测从而实现故障事件的预测。

物联网正在改变工业运行方式,基于实时数据可以作出明智的决定。从故障的早迹象作为参考来补救问题,终缩短维护计划到行动的时间。Augury
Halo可以利用诸如振动、超声传感技术预测设备故障,它还可以对机器健康维护提供全面、可操作性的建议。

该平台还发布了有关于开发问题报告,并提出维护实践。针对智能工业,Augury
Halo有效减少维护费用,延长了设备的寿命,大化机器设备运行时间。通过设备数据的分析提供可操作性见解,从而提高机械的可靠性。

未来机器将拥有自愈能力

物联网传感器不仅可以监测机器的弱点,他们还可以使机器自动修复。由于工业物联网的影响,生产停工的时间将是有限的,海量数据的收集将允许机器自愈制造。

在欧洲有多个学术机构和一些厂商,包括福特公司组成的团队正在研究一个名为SelSus的项目,该团队提出了在生产过程中发现设备的弱点,同时通过一种数学计算自愈解决潜在的问题。他们的目标不仅是监控机器和部件的状态,测潜在的弱点或磨损,系统能够预测潜在的故障。

用到的数学模型被称为贝叶斯网络,计算概率的背后是网络传感器驱动技术应用。通过超声振动采样传感器,软件学习分析机器运行与实际运行上相比,这是算法的组成部分。

随着世界开始进入快速增长的信息时代,收集和处理信息时要首先要解决的问题是获得可靠和准确的信息。传感器是获取信息的主要手段。例如,在工业4.0时代,传感器被用来监视和控制生产过程的参数,以保持设备正常运行;而在智能家居领域,传感器是用户和家庭用品(灯、电视、冰箱,等)互动的基础;在无人驾驶中,需要通过传感器收集和处理交通和环境数据,以便在路上安全驾驶。可以说,未来物联网的市场牵动着传感器市场。

物联网时代对传感器的发展要求

传感器诞生至今,已有百年历史,在移动互联网时代,手机的普及促进了传感器的极大发展,但也决定了很多类型的传感器是专为手机而设计的。物联网时代的“物”在对传感和连接的需求上与手机有很大的差别,所以也对传感技术提出了更高的要求。总结来说,传感器在朝着高精度、微型化、低功耗、仿生化、智能化等方向进化。

  • 高精度

如果传感器收集的数据信息错误,则相当于从源头上出错,所有后续数据的传输、分析和应用都失去了意义,因此传感器的精确度和质量是极其重要的。想象一下,想象一下,如果一辆智能联网汽车传感器的精度和质量不达标,这就意味着在意外情况发生的那几毫秒内系统无法做出正确决策,从而严重影响驾驶员的安全。

  • 微型化

微型传感器是基于半导体集成电路技术发展的MEMS(microelectro-mechanicalsystems微电子机械系统)技术,利用微机械加工技术将微米级的敏感组件、信号处理器、数据处理装置封装在一块芯片上,具有体积小、成本低、便于集成等明显优势,并可以提高系统测试精度。随着微电子加工技术特别是纳米加工技术的进一步发展,传感器技术还将从微型传感器进化到纳米传感器。随着以智能手机为中心的移动设备向多功能、高性能化发展,要求电路板内的部件数量更多、体积更小。因此,传感器正在逐渐采用集成化技术,以实现高性能化和微型化。微型传感器的研制和应用将越来越受到各个领域的青睐。

  • 低功耗

手机上的微信、视频和游戏都消耗电量很快,我们也已经习惯了每天充电。但你能想象烟雾报警器、智能摄像头等互联设备也需要天天调换电池会是怎样一种蹩脚的情景吗?与收集不同,许多物联网设备位于人们不经常接触的区域,因此对功耗的需求非常高,因此传感器的功耗也要很低,否则,会加大运营成本。

  • 智能化

智能化传感器是由一个或多个敏感元件、微处理器、外围控制及通讯电路、智能软件系统相结合的产物,具有环境感知、数据处理、智能控制与数据通信功能的智能数据终端设备。与传统传感器相比,它具有自学习、自诊断和自补偿能力、复合感知能力以及灵活的通信能力。例如,它可以确定传感器工作状态,对测量资料进行修正,以便减少环境因素如温度、湿度引起的误差;它可以用软件解决硬件难以解决的问题;它可以完成资料计算与处理工作等。而且智能传感器的精度、量程覆盖范围、信噪比、智能水平、远程可维护性、准确度、稳定性、可靠性和互换性都远高于一般的传感器。

物联网传感器不仅可以监测机器的弱点,他们还可以使机器自动修复。由于工业物联网的影响,生产停工的时间将是有限的,海量数据的收集将允许机器自愈制造。



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