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物聯(lián)網(wǎng)的自動化是通過將數(shù)據(jù)連接到機器設備上來實現(xiàn)的。物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器和執(zhí)行器則代表物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的兩個端點。

物聯(lián)網(wǎng)是數(shù)據(jù)經(jīng)濟的主要推動因素。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的價值超出了用例的最初預期，例如自動化。這是因為其進一步的價值在于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)創(chuàng)造的智能。傳感器是物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的來源，物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器和執(zhí)行器可以協(xié)同工作以實現(xiàn)工業(yè)規(guī)模的自動化。最后，隨著時間的推移，對這些傳感器和執(zhí)行器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的分析可以提供有價值的業(yè)務見解。

在材料和納米技術的技術創(chuàng)新的推動下，傳感器技術正以前所未有的速度發(fā)展，從而提高精度、減小尺寸和成本，并能夠測量或檢測以前難以實現(xiàn)的功能。事實上，傳感技術發(fā)展如此迅速，人們將在幾年內(nèi)看到每年將會增加數(shù)以億計的傳感器。

傳感器

描述傳感器的一個更好的術語是換能器。換能器是將一種形式的能量轉(zhuǎn)換為另一種形式的任何一種物理設備。因此，在采用傳感器的情況下，換能器將一些物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)換為可以確定讀數(shù)的電脈沖。麥克風就是一種傳感器，它獲取振動能量(聲波)并將其以有用的方式轉(zhuǎn)換為電能，以便系統(tǒng)中的其他組件與原始聲音相關聯(lián)。

執(zhí)行器

人們將在許多物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中遇到的另一種類型的傳感器是執(zhí)行器。簡單來說，執(zhí)行器的工作方向與傳感器相反。它需要電流輸入并將其轉(zhuǎn)化為物理動作。例如，電動機、液壓系統(tǒng)和氣動系統(tǒng)都是不同類型的執(zhí)行器。

控制器

在典型的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，傳感器可以收集信息并將其路由到控制中心。在那里，先前定義的邏輯決定了決策。因此，相應的命令響應于其感測到的輸入來控制致動器。因此，物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器和執(zhí)行器從兩端協(xié)同工作。

以下將討論控制中心在規(guī)模更大的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中起到的作用。

物聯(lián)網(wǎng)多樣性是關鍵

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中有許多不同類型的傳感器，例如流量傳感器、溫度傳感器、電壓傳感器、濕度傳感器等等。此外，有多種方法可以衡量同一事物。例如，類似于在氣象站測量氣流的螺旋槳式的風速儀。但是這種方法不適用于汽車。作為替代方案，汽車可以通過加熱一個小元件并測量它的冷卻速度來測量氣流。

不同的應用需要不同的測量方法。單個變量可以同時觸發(fā)多個動作。因此，物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器和執(zhí)行器必須可靠地協(xié)同工作。

精確傳感器的重要性

想象一下，如果酒吧老板希望獲知打開啤酒桶的水龍頭之后的啤酒流量。可以采用的一種方法是在從啤酒桶到水龍頭的管線上安裝一個傳感器。該傳感器內(nèi)部有一個小葉輪。當啤酒流過傳感器時，它會導致葉輪旋轉(zhuǎn)，就像氣象站上的螺旋槳式風速儀一樣。當葉輪旋轉(zhuǎn)時，它會向計算機發(fā)送一串電脈沖。計算機將解釋脈沖以確定有多少啤酒流過。聽起來很簡單，對吧?

這就是傳感器變得有趣的地方。如果回顧以上的描述，就會發(fā)現(xiàn)從未直接測量流過傳感器的啤酒量，而是通過電脈沖流進行了分析。這意味著必須首先弄清楚如何解釋它。

傳感器校準

為了校準傳感器，可以使用一個已知容量的容器(比如一升的玻璃杯)，然后必須在各種條件下填充這個容器，以確定電脈沖信號是什么樣的。然后，監(jiān)控負責打開和關閉另一端流量的執(zhí)行器。

例如，第一個玻璃杯中的啤酒可能會有更多的泡沫，這與從桶中間流出的全是啤酒不同。只有通過反復試驗和分析大量數(shù)據(jù)，才能獲得解釋數(shù)據(jù)的信心。物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器和執(zhí)行器可以協(xié)同工作，實現(xiàn)啤酒灌裝等過程的自動化。

準確校準的重要性

確定了這種相關性后，協(xié)議可以始終確保傳感器正確讀取數(shù)據(jù)。這個過程就是校準。信譽良好的制造商將提供已經(jīng)校準的設備，并提供有關如何重新校準以驗證傳感器精度的說明。

感測數(shù)據(jù)的準確性至關重要，因為將根據(jù)對數(shù)據(jù)的后期分析做出關鍵任務決策，如果數(shù)據(jù)有錯誤的話，將會毫無價值。

重要的后續(xù)步驟

物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器和執(zhí)行器需要協(xié)同工作。而在準備設備的高度之后，需要準備物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型。物聯(lián)網(wǎng)云計算解決方案很有效，可以攝取設備的數(shù)據(jù)，并提供查詢或可視化數(shù)據(jù)的方法。