Millised on nutikate andurite funktsioonid tulevikus? - 1. osa

(Toimetaja märkus: See artikkel on tõlgitud ulinkmediast.)

Andurid on muutunud kõikjalolevaks. Need eksisteerisid ammu enne internetti ja kindlasti ammu enne asjade internetti (IoT). Kaasaegsed nutikad andurid on saadaval rohkemate rakenduste jaoks kui kunagi varem, turg on muutumas ja kasvu soodustavaid tegureid on palju.

Autod, kaamerad, nutitelefonid ja asjade internetti toetavad tehasemasinad on vaid mõned näited paljudest andurite rakendusturgudest.

• Andurid interneti füüsilises maailmas

Asjade interneti tulekuga, tootmise digitaliseerimisega (me nimetame seda Tööstus 4.0-ks) ja meie pidevate pingutustega digitaalseks transformatsiooniks kõigis majanduse ja ühiskonna sektorites rakendatakse nutikaid andureid erinevates tööstusharudes ning andurite turg kasvab üha kiiremini.

Tegelikult on nutikad andurid teatud mõttes asjade interneti „tegelik“ alus. Asjade interneti kasutuselevõtu praeguses etapis defineerivad paljud inimesed asjade interneti all endiselt asjade interneti seadmeid. Asjade internetti vaadeldakse sageli kui ühendatud seadmete võrgustikku, mis hõlmab ka nutikaid andureid. Neid seadmeid võib nimetada ka sensorseadmeteks.

Seega hõlmavad need ka teisi tehnoloogiaid, näiteks andureid ja kommunikatsiooni, mis suudavad asju mõõta ja teisendada mõõdetud andmed andmeteks, mida saab seejärel erineval viisil rakendada. Rakenduse eesmärk ja kontekst (näiteks millist ühendustehnoloogiat kasutatakse) määravad, milliseid andureid kasutatakse.

Andurid ja nutikad andurid – mis on nimes peituv?

• Andurite ja nutikate andurite definitsioonid

Andurid ja muud IoT-seadmed on IoT-tehnoloogia aluskiht. Need koguvad meie rakenduste jaoks vajalikke andmeid ja edastavad need kõrgematele kommunikatsiooniplatvormidele. Nagu me oma IoT-tehnoloogia sissejuhatuses selgitasime, võib IoT-projekt kasutada mitut andurit. Kasutatavate andurite tüüp ja arv sõltuvad projekti nõuetest ja projekti intelligentsusest. Võtame näiteks intelligentse naftapuurplatvormi: sellel võib olla kümneid tuhandeid andureid.

• Andurite määratlus

Andurid on muundurid, nagu niinimetatud ajamid. Andurid muundavad energia ühest vormist teise. Nutikate andurite puhul tähendab see, et andurid suudavad "tundma" tingimusi seadmetes ja nende ümber, millega nad on ühendatud, ning füüsilistes objektides, mida nad kasutavad (olekud ja keskkonnad).

Andurid suudavad neid parameetreid, sündmusi või muutusi tuvastada ja mõõta ning edastada need kõrgema taseme süsteemidele ja teistele seadmetele, mis saavad seejärel andmeid manipuleerimiseks, analüüsimiseks jne kasutada.

Andur on seade, mis tuvastab, mõõdab või näitab mis tahes konkreetset füüsikalist suurust (näiteks valgus, soojus, liikumine, niiskus, rõhk või sarnane üksus), teisendades selle mis tahes muuks vormiks (peamiselt elektriimpulssideks) (allikas: United Market Research Institute).

Parameetrid ja sündmused, mida andurid saavad "tajuda" ja edastada, hõlmavad füüsikalisi suurusi nagu valgus, heli, rõhk, temperatuur, vibratsioon, niiskus, konkreetse keemilise koostise või gaasi olemasolu, liikumine, tolmuosakeste olemasolu jne.

Ilmselgelt on andurid asjade interneti oluline osa ja peavad olema väga täpsed, sest andurid on esimene koht andmete saamiseks.

Kui andur tuvastab ja saadab teavet, aktiveeritakse ja töökorras täiturmehhanism. Täiturmehhanism võtab vastu signaali ja määrab liikumise, mida see keskkonnas tegutsemiseks vajab. Allolev pilt muudab selle käegakatsutavamaks ja näitab mõningaid asju, mida me saame "tunda". Asjade interneti andurid erinevad selle poolest, et need on andurimoodulite või arendusplaatide kujul (tavaliselt loodud konkreetsete kasutusjuhtude ja rakenduste jaoks) jne.

• Nutika anduri definitsioon

Mõistet „nutikas“ on enne asjade internetiga tutvumist kasutatud koos paljude teiste terminitega. Nutikad hooned, nutikas jäätmekäitlus, nutikad kodud, nutikad lambipirnid, nutikad linnad, nutikas tänavavalgustus, nutikad kontorid, nutikad tehased jne. Ja muidugi nutikad andurid.

Nutikad andurid erinevad teistest anduritest selle poolest, et need on täiustatud platvormid sisseehitatud tehnoloogiatega, nagu mikroprotsessorid, salvestus-, diagnostika- ja ühenduvusvahendid, mis teisendavad traditsioonilised tagasisidesignaalid tõelisteks digitaalseteks teadmisteks (Deloitte).

2009. aastal küsitles Rahvusvaheline Sagedusandurite Assotsiatsioon (IFSA) mitmeid akadeemiliste ringkondade ja tööstuse esindajaid, et defineerida nutikat andurit. Pärast üleminekut digitaalsignaalidele 1980. aastatel ja hulga uute tehnoloogiate lisandumist 1990. aastatel võis enamikku andureid nimetada nutikateks anduriteks.

1990. aastatel tekkis ka „läbiva andmetöötluse“ kontseptsioon, mida peetakse oluliseks teguriks asjade interneti arengus, eriti manussüsteemide arenedes. Umbes 1990. aastate keskel jätkas digitaalse elektroonika ja traadita tehnoloogiate arendamine ja rakendamine andurimoodulites kasvu ning andmete edastamine sensorite jms abil muutus üha olulisemaks. Tänapäeval on see asjade internetis ilmne. Tegelikult mainisid mõned inimesed andurivõrke juba enne, kui termin „asjade internet“ üldse eksisteeris. Seega, nagu näete, on nutikate andurite valdkonnas 2009. aastal palju juhtunud.