Kokios išmaniųjų jutiklių funkcijos ateityje? – 1 dalis

(Redaktoriaus pastaba: šis straipsnis išverstas iš „ulinkmedia“.)

Jutikliai tapo visur paplitę. Jie egzistavo gerokai anksčiau nei internetas ir, žinoma, gerokai anksčiau nei daiktų internetas (IoT). Šiuolaikiniai išmanieji jutikliai yra prieinami daugiau pritaikymų nei bet kada anksčiau, rinka keičiasi, ir yra daug augimo veiksnių.

Automobiliai, fotoaparatai, išmanieji telefonai ir gamyklų įrenginiai, palaikantys daiktų internetą, yra tik keletas iš daugelio jutiklių taikymo rinkų.

• Jutikliai fiziniame interneto pasaulyje

Atsiradus daiktų internetui, gamybos skaitmeninimui (tai vadiname „Pramone 4.0“) ir nuolat dedant pastangas skaitmeninti visus ekonomikos ir visuomenės sektorius, išmanieji jutikliai taikomi įvairiose pramonės šakose, o jutiklių rinka auga vis sparčiau.

Iš tiesų, tam tikra prasme išmanieji jutikliai yra „tikrasis“ daiktų interneto pagrindas. Šiame daiktų interneto diegimo etape daugelis žmonių daiktų internetą vis dar apibrėžia kaip daiktų interneto įrenginius. Daiktų internetas dažnai laikomas sujungtų įrenginių, įskaitant išmaniuosius jutiklius, tinklu. Šie įrenginiai taip pat gali būti vadinami jutimo įrenginiais.

Taigi, jos apima ir kitas technologijas, tokias kaip jutikliai ir ryšio priemonės, kurios gali išmatuoti dalykus ir paversti tai, ką jie išmatuoja, duomenimis, kuriuos vėliau galima pritaikyti įvairiais būdais. Taikymo tikslas ir kontekstas (pavyzdžiui, kokia ryšio technologija naudojama) lemia, kurie jutikliai naudojami.

Jutikliai ir išmanieji jutikliai – koks jų pavadinimas?

• Jutiklių ir išmaniųjų jutiklių apibrėžimai

Jutikliai ir kiti daiktų interneto įrenginiai yra daiktų interneto technologijų pagrindas. Jie fiksuoja mūsų programoms reikalingus duomenis ir perduoda juos aukštesnės komunikacijos platformų sistemoms. Kaip aiškinome savo daiktų interneto technologijos įvade, daiktų interneto „projekte“ gali būti naudojama daug jutiklių. Naudojamų jutiklių tipas ir skaičius priklauso nuo projekto reikalavimų ir projekto išmanumo. Paimkime, pavyzdžiui, išmaniąją naftos platformą: ji gali turėti dešimtis tūkstančių jutiklių.

• Jutiklių apibrėžimas

Jutikliai yra keitikliai, kaip vadinamieji aktuatoriai. Jutikliai konvertuoja energiją iš vienos formos į kitą. Išmaniųjų jutiklių atveju tai reiškia, kad jutikliai gali „jausti“ sąlygas įrenginiuose, prie kurių jie yra prijungti, ir aplink juos esančius fizinius objektus, prie kurių jie yra prijungti (būsenas ir aplinką).

Jutikliai gali aptikti ir išmatuoti šiuos parametrus, įvykius ar pokyčius ir perduoti juos aukštesnio lygio sistemoms ir kitiems įrenginiams, kurie vėliau gali naudoti duomenis manipuliavimui, analizei ir pan.

Jutiklis yra prietaisas, kuris aptinka, matuoja arba nurodo bet kokį konkretų fizikinį dydį (pvz., šviesą, šilumą, judesį, drėgmę, slėgį ar panašų objektą), paversdamas jį bet kokia kita forma (daugiausia elektros impulsais) (iš: Jungtinis rinkos tyrimų institutas).

Parametrai ir įvykiai, kuriuos jutikliai gali „pajusti“ ir perduoti, apima fizikinius dydžius, tokius kaip šviesa, garsas, slėgis, temperatūra, vibracija, drėgmė, tam tikros cheminės sudėties ar dujų buvimas, judėjimas, dulkių dalelių buvimas ir kt.

Akivaizdu, kad jutikliai yra svarbi daiktų interneto dalis ir turi būti labai tikslūs, nes jutikliai yra pirmoji vieta, iš kurios gaunami duomenys.

Kai jutiklis aptinka ir siunčia informaciją, vykdiklis suaktyvėja ir pradeda veikti. Vykdiklis gauna signalą ir nustato judesį, kurio reikia, kad atliktų veiksmą aplinkoje. Žemiau pateiktas paveikslėlis tai padaro labiau apčiuopiamą ir rodo kai kuriuos dalykus, kuriuos galime „pajusti“. Daiktų interneto jutikliai skiriasi tuo, kad jie yra jutiklių modulių arba kūrimo plokščių (paprastai skirtų konkretiems naudojimo atvejams ir programoms) ir pan. pavidalu.

• Išmaniojo jutiklio apibrėžimas

Terminas „išmanusis“ buvo vartojamas su daugybe kitų terminų, prieš pradedant jį vartoti kalbant apie daiktų internetą. Išmanieji pastatai, išmanusis atliekų tvarkymas, išmanieji namai, išmaniosios lemputės, išmanieji miestai, išmanusis gatvių apšvietimas, išmanieji biurai, išmaniosios gamyklos ir taip toliau. Ir, žinoma, išmanieji jutikliai.

Išmanieji jutikliai skiriasi nuo kitų jutiklių tuo, kad tai pažangios platformos su integruotomis technologijomis, tokiomis kaip mikroprocesoriai, atminties, diagnostikos ir ryšio įrankiai, kurie tradicinius grįžtamojo ryšio signalus paverčia tikrais skaitmeniniais duomenimis („Deloitte“).

2009 m. Tarptautinė dažnio jutiklių asociacija (IFSA) apklausė kelis akademinės bendruomenės ir pramonės atstovus, kad apibrėžtų išmanųjį jutiklį. Po perėjimo prie skaitmeninių signalų devintajame dešimtmetyje ir daugybės naujų technologijų atsiradimo dešimtajame dešimtmetyje, daugumą jutiklių buvo galima vadinti išmaniaisiais jutikliais.

Dešimtajame dešimtmetyje taip pat atsirado „visur esančio skaičiavimo“ koncepcija, kuri laikoma svarbiu veiksniu, lemiančiu daiktų interneto plėtrą, ypač tobulėjant įterptiesiems kompiuteriams. Maždaug dešimtojo dešimtmečio viduryje skaitmeninės elektronikos ir belaidžių technologijų kūrimas ir taikymas jutiklių moduliuose toliau augo, o duomenų perdavimas, pagrįstas jutikliais ir pan., tapo vis svarbesnis. Šiandien tai akivaizdu daiktų internete. Tiesą sakant, kai kurie žmonės jutiklių tinklus minėjo dar prieš atsirandant terminui „daiktų internetas“. Taigi, kaip matote, 2009 m. išmaniųjų jutiklių srityje įvyko daug pokyčių.