(Ghi chú của biên tập viên: Bài viết này được dịch từ ulinkmedia.)
Cảm biến đã trở nên phổ biến. Chúng đã tồn tại từ rất lâu trước khi có Internet, và chắc chắn là rất lâu trước khi có Internet vạn vật (IoT). Các cảm biến thông minh hiện đại có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng hơn bao giờ hết, thị trường đang thay đổi và có nhiều động lực thúc đẩy sự tăng trưởng.
Ô tô, máy ảnh, điện thoại thông minh và máy móc nhà máy hỗ trợ Internet vạn vật chỉ là một vài trong số rất nhiều thị trường ứng dụng của cảm biến.
-
Cảm biến trong thế giới vật lý của Internet
Với sự ra đời của Internet vạn vật, quá trình số hóa sản xuất (chúng ta gọi đó là Công nghiệp 4.0), và những nỗ lực không ngừng của chúng ta trong việc chuyển đổi số ở tất cả các lĩnh vực của nền kinh tế và xã hội, các cảm biến thông minh đang được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau và thị trường cảm biến đang phát triển ngày càng nhanh chóng.
Trên thực tế, ở một khía cạnh nào đó, cảm biến thông minh chính là nền tảng “thực sự” của Internet vạn vật (IoT). Ở giai đoạn triển khai IoT hiện nay, nhiều người vẫn định nghĩa IoT dựa trên các thiết bị IoT. Internet vạn vật thường được xem như một mạng lưới các thiết bị được kết nối, bao gồm cả các cảm biến thông minh. Những thiết bị này cũng có thể được gọi là thiết bị cảm biến.
Vì vậy, chúng bao gồm các công nghệ khác như cảm biến và truyền thông có thể đo lường mọi thứ và chuyển đổi những gì chúng đo được thành dữ liệu, sau đó có thể được áp dụng theo nhiều cách khác nhau. Mục đích và bối cảnh của ứng dụng (ví dụ: công nghệ kết nối nào được sử dụng) sẽ quyết định loại cảm biến nào được sử dụng.
Cảm biến và cảm biến thông minh – Tên gọi nói lên điều gì?
-
Định nghĩa về cảm biến và cảm biến thông minh
Cảm biến và các thiết bị IoT khác là lớp nền tảng của công nghệ IoT. Chúng thu thập dữ liệu mà các ứng dụng của chúng ta cần và truyền tải dữ liệu đó đến các hệ thống nền tảng và giao tiếp cấp cao hơn. Như chúng tôi đã giải thích trong phần giới thiệu về công nghệ IoT, một “dự án” IoT có thể sử dụng nhiều cảm biến. Loại và số lượng cảm biến được sử dụng phụ thuộc vào yêu cầu và độ thông minh của dự án. Ví dụ, một giàn khoan dầu thông minh: nó có thể có hàng chục nghìn cảm biến.
-
Định nghĩa về cảm biến
Cảm biến là bộ chuyển đổi, giống như các bộ truyền động. Cảm biến chuyển đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác. Đối với cảm biến thông minh, điều này có nghĩa là cảm biến có thể "cảm nhận" các điều kiện bên trong và xung quanh các thiết bị mà chúng được kết nối và các vật thể vật lý mà chúng sử dụng (trạng thái và môi trường).
Cảm biến có thể phát hiện và đo lường các thông số, sự kiện hoặc thay đổi này, sau đó truyền đạt chúng đến các hệ thống cấp cao hơn và các thiết bị khác, từ đó có thể sử dụng dữ liệu để xử lý, phân tích, v.v.
Cảm biến là thiết bị phát hiện, đo lường hoặc biểu thị bất kỳ đại lượng vật lý cụ thể nào (như ánh sáng, nhiệt độ, chuyển động, độ ẩm, áp suất hoặc các thực thể tương tự) bằng cách chuyển đổi chúng thành một dạng khác (chủ yếu là xung điện) (theo: Viện Nghiên cứu Thị trường Hoa Kỳ).
Các thông số và sự kiện mà cảm biến có thể “cảm nhận” và truyền đạt bao gồm các đại lượng vật lý như ánh sáng, âm thanh, áp suất, nhiệt độ, độ rung, độ ẩm, sự hiện diện của một thành phần hóa học hoặc khí cụ thể, chuyển động, sự hiện diện của các hạt bụi, v.v.
Rõ ràng, cảm biến là một phần quan trọng của Internet vạn vật và cần phải rất chính xác vì cảm biến là nơi đầu tiên thu thập dữ liệu.
Khi cảm biến thu nhận và gửi thông tin, bộ chấp hành sẽ được kích hoạt và hoạt động. Bộ chấp hành nhận tín hiệu và thiết lập chuyển động cần thiết để tác động lên môi trường. Hình ảnh bên dưới giúp bạn hình dung rõ hơn và cho thấy một số điều chúng ta có thể "cảm nhận". Cảm biến IoT khác biệt ở chỗ chúng có dạng mô-đun cảm biến hoặc bảng mạch phát triển (thường được thiết kế cho các trường hợp sử dụng và ứng dụng cụ thể), v.v.
-
Định nghĩa về cảm biến thông minh
Thuật ngữ “thông minh” đã được sử dụng với nhiều khái niệm khác trước khi được dùng để chỉ Internet vạn vật. Ví dụ như nhà thông minh, quản lý chất thải thông minh, nhà thông minh, bóng đèn thông minh, thành phố thông minh, đèn đường thông minh, văn phòng thông minh, nhà máy thông minh, v.v. Và tất nhiên, cả cảm biến thông minh nữa.
Cảm biến thông minh khác với cảm biến thông thường ở chỗ chúng là những nền tảng tiên tiến với các công nghệ tích hợp như bộ vi xử lý, bộ nhớ, công cụ chẩn đoán và kết nối, giúp chuyển đổi các tín hiệu phản hồi truyền thống thành thông tin kỹ thuật số thực sự (Deloitte).
Năm 2009, Hiệp hội Cảm biến Tần số Quốc tế (IFSA) đã khảo sát một số người từ giới học thuật và công nghiệp để định nghĩa cảm biến thông minh. Sau sự chuyển đổi sang tín hiệu số vào những năm 1980 và sự bổ sung hàng loạt công nghệ mới vào những năm 1990, hầu hết các cảm biến đều có thể được gọi là cảm biến thông minh.
Thập niên 1990 cũng chứng kiến sự xuất hiện của khái niệm “điện toán phổ biến”, được coi là yếu tố quan trọng trong sự phát triển của Internet vạn vật, đặc biệt là khi điện toán nhúng ngày càng tiến bộ. Vào giữa những năm 1990, sự phát triển và ứng dụng của điện tử số và công nghệ không dây trong các mô-đun cảm biến tiếp tục phát triển, và việc truyền dữ liệu dựa trên cảm biến ngày càng trở nên quan trọng. Ngày nay, điều này thể hiện rõ trong Internet vạn vật. Trên thực tế, một số người đã đề cập đến mạng cảm biến trước cả khi thuật ngữ Internet vạn vật tồn tại. Vì vậy, như bạn thấy, rất nhiều điều đã xảy ra trong lĩnh vực cảm biến thông minh vào năm 2009.
Thời gian đăng bài: 04/11/2021