万物互联下,物联网中最常见的传感器盘点

简介:

 在万物互联的时代,传感器是其中最关键的组件之一。

  按照一般的划分,物联网在结构上分为感知层、网络层和应用层三个部分。其中感知层作为网络层传输的数据源头、应用层计算的数据基础,更是起到了至关重要的作用。而构成感知层的重要组件就是各种各样的传感器。

  按照不同的划分方式,传感器可以被分为不同的类别。例如按照被测的非电物理量划分,可以分为压力传感器和温度传感器等。

  按照将非电物理量转换为电物理量时的工作方式划分,可以分为能量转换型(工作时不需要额外的能量接入)和能量控制型(工作时需要额外的能量接入)等。此外还可以按照制造工艺,分为陶瓷传感器和集成传感器等。

  我们从各种不同的被测非电物理量入手,盘点那些在物联网领域常见的传感器。

  距离传感器

  距离传感器根据测距时发出的脉冲信号不同,可以分为光学和超声波两种。二者的原理类似,都是通过向被测物体发送脉冲信号,接收反射,然后根据时差、角度差和脉冲速度计算出被测物体的距离。

  距离传感器被广泛应用于手机和各种智能灯具中,产品可以根据用户在使用过程中的不同距离产生不同的变化。

  光传感器

  光传感器的工作原理就是利用光电效应,通过光敏材料将环境光线的强弱转换为电量信号。根据不同材质的光敏材料,光传感器又会有各种不同的划分和敏感度。

  光传感器主要应用在电子产品的环境光强监测上。数据显示在一般的电子产品中,显示器的电量消耗高达总电量消耗的3成以上,因此随着环境光强的变化改变显示屏的亮度就成了最关键的节能手段。另外也能智能的让显示效果更加柔和舒适。

  温度传感器

  温度传感器从使用的角度大致可以分为接触式和非接触式两类,前者是让温度传感器直接与待测物体接触,来通过温敏元件感知被测物体温度的变化,而后者是使温度传感器与待测物体保持一定的距离,检测从待测物体放射出的红外线强弱,从而计算出温度的高低。

  温度传感器的主要应用在智能保温和环境温度检测等和温度紧密相关的领域。

  烟雾传感器

  烟雾传感器根据探测原理的不同,常用的有化学探测和光学探测两种。

  前者利用了放射性镅241元素,在电离状态下产生的正、负离子在电场作用下定向运动产生稳定的电压和电流。一旦有烟雾进入传感器,影响了正、负离子的正常运动,使电压和电流产生了相应变化,通过计算就能判断烟雾的强弱。

  后者通过光敏材料,正常情况下光线能完全照射在光敏材料上,产生稳定的电压和电流。而一旦有烟雾进入传感器,则会影响光线的正常照射,从而产生波动的电压和电流,通过计算也能判断出烟雾的强弱。

  烟雾传感器主要应用在火情报警和安全探测等领域。

  心律传感器

  常用的心律传感器主要利用特定波长的红外线对血液变化的敏感性原理。由于心脏的周期性跳动,引起被测血管中的血液在流速和容积上的规律性变化,经过信号的降噪和放大处理,计算出当前的心跳次数。

  值得一提的是,根据不同人的肤色深浅不同,同一款心律传感器发出的红外线穿透皮肤和经皮肤反射的强弱也不同,这造成了测量结果方面一定的误差。

  通常情况下一个人的肤色越深,则红外线就越难从血管反射回来,从而对测量误差的影响就越大。

  目前心律传感器主要应用在各种可穿戴设备和智能医疗器械上。

  角速度传感器

  角速度传感器有时也称陀螺仪,它基于角动量守恒的原理设计。一般的角速度传感器由一个位于轴心且可旋转的转子构成,通过转子的旋转和角动量的改变反应物体的运动方向和相对位置信息。

  单轴的角速度传感器只能测量单一方向的改变,因此一般的系统要测量 X、Y、Z 轴三个方向的改变,就需要三个单轴的角速度传感器。目前通用的一个 3 轴角速度传感器就能替代三个单轴的,而且还有体积小、重量轻、结构简单、可靠性好等诸多优点,因此各种形态的 3 轴角速度传感器是目前主要的发展趋势。

  最常见的角速度传感器使用场景就是手机,如极品飞车等著名手游主要就是通过角速度传感器的作用产生汽车左右摇摆的交互模式。除了手机,角速度传感器目前还被广泛应用在导航定位以及 AR/VR 等领域。

  除了上述提到的传感器,物联网中常见的还有气压传感器、加速度传感器、湿度传感器、指纹传感器以及指纹传感器等。它们的工作原理虽然各有不同,但最基本的原理都是上述提到的,即通过光、声、材料以及化学原理将待测量转化为电学量,只不过大多都根据特定的领域在一般原理的基础上做了特定的升级和扩展。

  自从工业时代被发明以来,传感器就在生产控制和探测计量等领域发挥着至关重要的作用。正如人的眼睛和耳朵一样,作为物联网中一个从外界接收信息的载体,重要的感知层前端,传感器未来将随着物联网的普及迎来一个高速的发展期。 

相关实践学习
阿里云AIoT物联网开发实战
本课程将由物联网专家带你熟悉阿里云AIoT物联网领域全套云产品,7天轻松搭建基于Arduino的端到端物联网场景应用。 开始学习前,请先开通下方两个云产品,让学习更流畅: IoT物联网平台:https://iot.console.aliyun.com/ LinkWAN物联网络管理平台:https://linkwan.console.aliyun.com/service-open
目录
相关文章
|
传感器 数据采集 算法
无线传感器网络(WSN)在物联网中的作用
【6月更文挑战第7天】物联网中的无线传感器网络(WSN)正加速发展,它由微型传感器节点组成,用于环境数据感知和传输。WSN助力实时监测(如农业、工业生产)、资源管理(能源和物流)、智能交通等领域,提供关键数据支持。Python代码示例展示了数据采集和传输过程。尽管面临能量限制和网络挑战,WSN在物联网中的角色不可或缺,将持续推动社会智能化和可持续发展。
534 2
|
传感器 存储 监控
【物联网】液滴即信息:雨滴探测传感器实验解析降雨的密码
【物联网】液滴即信息:雨滴探测传感器实验解析降雨的密码
225 0
|
传感器 监控 安全
无线传感器网络与物联网的融合:未来智慧生活的关键
在信息技术不断发展的时代,无线传感器网络和物联网技术正成为推动智能化进程的重要支撑。本文将介绍无线传感器网络和物联网的基本概念,并探讨了它们融合应用在各个领域的前景和意义。从智能家居、智慧城市到工业制造,无线传感器网络与物联网的结合正引领着我们走向更智慧、便捷的未来。
858 0
|
6月前
|
传感器 物联网 机器人
5G 让物联网更“丝滑”——万物互联时代的新引擎
5G 让物联网更“丝滑”——万物互联时代的新引擎
141 14
|
3月前
|
传感器 运维 安全
物联网设备管理工具:万物互联时代的神经中枢
物联网管理面临连接黑洞、安全碎片与运维延迟三大挑战,通过智能网闸、安全联邦与全息运维构建三维防御体系,结合Particle、Splunk、板栗看板等工具实现高效管理,助力企业突破设备孤岛,迈向智能协同新时代。
|
8月前
|
传感器 物联网 大数据
物联网与大数据:揭秘万物互联的新纪元
物联网与大数据:揭秘万物互联的新纪元
277 7
|
12月前
|
存储 边缘计算 物联网
阿里云物联网平台:推动万物互联的智能化解决方案
随着物联网技术的快速发展,阿里云物联网平台为企业提供了一体化的解决方案,包括设备接入、数据管理和智能应用等核心功能。平台支持海量设备接入、实时数据采集与存储、边缘计算,并具备大规模设备管理、高安全性和开放生态等优势。广泛应用于智能制造、智慧城市和智能家居等领域,助力企业实现数字化转型。
1313 5
|
传感器 物联网 人机交互
物联网:物联网,作为新一代信息技术的重要组成部分,通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络,实现了物物相连、人物相连,开启了万物互联的新时代。
在21世纪,物联网(IoT)作为新一代信息技术的核心,正以前所未有的速度重塑生活、工作和社会结构。本文首先介绍了物联网的概念及其在各领域的广泛应用,强调其技术融合性、广泛的应用范围以及数据驱动的特点。接着,详细阐述了物联网行业的现状和发展趋势,包括政策支持、关键技术突破和应用场景深化。此外,还探讨了物联网面临的挑战与机遇,并展望了其未来在技术创新和模式创新方面的潜力。物联网行业正以其独特魅力引领科技发展潮流,有望成为推动全球经济发展的新引擎。
|
传感器 搜索推荐 物联网
5G与物联网:构建万物互联的未来世界
【9月更文挑战第11天】5G与物联网的融合正引领我们进入一个万物互联的未来世界。在这个世界中,各种设备将通过网络紧密相连,实现数据的实时传输和处理。这不仅将极大地方便人们的生活和工作,还将推动社会向智能化、数字化迈进。我们有理由相信,在不久的将来,一个更加智能、便捷、高效的世界将呈现在我们面前。
|
传感器 Cloud Native 物联网
Micronaut在物联网中的应用探索:轻盈架构赋能万物互联新时代
【9月更文挑战第6天】Micronaut是一个现代、轻量级的Java框架,以其高效、易用及对云原生环境的支持,在物联网开发中展现出独特优势。它通过AOT编译技术优化应用,减少内存消耗,适合资源受限的设备。Micronaut支持反应式编程和HTTP/2,提升并发处理能力和网络传输效率。本文通过一个温度传感器数据收集服务的例子,展示了如何利用Micronaut简化物联网应用开发,使其成为该领域的理想选择。
250 3

相关产品

  • 物联网平台