傳感器的主要用途是從周圍環境中收集數據。物聯網系統的“物”以及傳感器構成前端。這些都是經過信號轉換和處理后直接或間接連接到物聯網網絡的。但所有的傳感器都不一樣。不同的物聯網應用需要不同類型的傳感器。例如，數字傳感器可以使用串行外圍接口(SPI)總線輕松地直接與微控制器接口。然而，對于模擬傳感器，ADC或Sigma-Delta調制器可用于將數據轉換為SPI輸出。

　　傳感器是一種將物理量轉換成電信號的設備，能夠感知周圍環境的溫度、濕度、光線、聲音、壓力、重力等參數，并將這些數據采集、處理、傳輸到云端或設備端進行分析和控制。傳感器的出現，使得智能化控制和優化決策變得更加精準和有效。

　　在物聯網中，傳感器是實現物和物之間、人和物之間相互通信的重要工具。傳感器可以感知自然環境、工業設備、物流運輸、醫療健康等各行各業的參數信息，并通過云端處理產生智能化控制和決策，進而實現自動化生產、智慧城市、智能醫療等應用場景。

　　不同類型的應用程序需要不同類型的傳感器才能從環境中收集數據。本文介紹了一些常見的物聯網傳感器。

　　在物聯網(IoT)生態系統中，有兩點非常重要：互聯網以及諸如傳感器和執行器之類的物理設備。物聯網系統的底層由傳感器連接性和收集信息的網絡組成。該層是物聯網系統的重要組成部分，并與下一層即網關和網絡層建立網絡連接。

　　傳感器的主要目的是從周圍環境中收集數據。傳感器或物聯網系統的“物”構成了前端。這些在信號轉換和處理后直接或間接連接到物聯網網絡。但是所有傳感器都不相同，不同的物聯網應用需要不同類型的傳感器。例如，數字傳感器使用串行外圍設備接口(SPI)總線即可輕松直接與微控制器接口。但是對于模擬傳感器，可以使用模數轉換。

　　傳感器與物聯網的互動作用

　　在物聯網中，傳感器是實現數據收集和傳輸的基礎。傳感器通過感知環境的參數信息并對其進行采集和處理，將這些數據發送到云端進行分析和控制。而物聯網通過云計算、大數據、人工智能等技術對采集到的數據進行模型建立和預測，從而實現對物品和環境的智能化控制。

　　這種互動作用的實現離不開傳感器的技術支持。傳感器的研發和應用，不僅擴展物聯網的應用場景和服務領域，更加快了物聯網的發展進程和智能化程度。

　　傳感器技術的應用前景

　　隨著物聯網市場的逐漸成熟和普及，傳感器的應用前景也越來越廣泛。傳感器技術可以應用于智能家居、智能制造、智能農業、智能物流、智能醫療等各個領域，進一步提高效率和降低成本。

　　例如，在智能家居中，傳感器可以感知居家環境的溫度、濕度、照明等信息，并根據用戶的需求自動調整，從而提高居住的舒適性和節能效果。在智能制造中，傳感器可以實現設備的自動化控制和檢測，提高生產效率和產品質量。在智能醫療中，傳感器可以感知患者的生命體征信息，幫助醫生實現實時監測和診斷等。

　　(一)幾種常見的物聯網傳感器

　　1.溫度傳感器

　　這些裝置測量物體或周圍區域產生的熱量。它們可用于空調、冰箱和類似的環境控制設備。它們也被用于制造業、農業和健康工業。

　　從制造業到農業，溫度傳感器幾乎可以應用于各種物聯網環境。在制造業中，傳感器被用來監測機器的溫度。在農業中，這些可以用來監測土壤、水和植物的溫度。

　　溫度傳感器包括熱電偶、熱敏電阻、電阻式溫度檢測器和集成電路。

　　2.濕度傳感器

　　空氣中的水汽或濕度會影響人體的舒適度和許多工業過程。因此，監測濕度水平是很重要的。最常用的濕度測量單位是相對濕度(RH)、露點/霜點(D/FPT)和百萬分率(PPM)。

　　3.運動傳感器

　　運動傳感器不僅用于安全目的，還用于自動門控制、自動停車系統、自動水槽、干手機、能量管理系統等。您可以在物聯網中使用這些傳感器，也可以通過智能手機或計算機。Hc-sr501被動紅外(PIR)傳感器是一種受歡迎的業余運動傳感器。

　　4.氣體傳感器

　　這些傳感器用于檢測有毒氣體。最常用的傳感技術是電化學、光電離和半導體。隨著技術的發展和新規范的引入，大量的氣體傳感器可以用來幫助擴展物聯網應用中部署的有線和無線連接。

　　5.煙霧傳感器

　　煙霧探測器在家庭和工業中使用已久。隨著物聯網的出現，其應用變得更加方便和用戶友好。此外，在煙霧探測器上添加無線連接可以實現附加功能，提高安全性和便利性。

　　6.壓力傳感器

　　這些傳感器被用于物聯網系統，以監測由壓力信號驅動的系統和設備。當壓力范圍超過閾值時，設備會提醒用戶需要解決的問題。壓力傳感器也用于智能車輛和飛機，分別確定力和高度。在車輛中，胎壓監測系統(TPMS)用于在胎壓過低和可能出現不安全駕駛情況時提醒駕駛員。

　　7.影像傳感器

　　這些傳感器可用于數碼相機、醫學成像系統、夜視設備、熱成像設備、雷達、聲納、媒體室和生物測定系統。在零售業中，這些傳感器用于監控通過物聯網訪問商店的客戶。在辦公室和企業建筑中，它們被用于通過物聯網監測員工和活動。

　　8.加速度傳感器

　　這些傳感器用于智能手機、車輛、飛機和其他應用中，以檢測物體的方向、震動、敲擊、傾斜、移動、定位、碰撞或振動。不同類型的加速度計包括霍爾效應加速度計、電容式加速度計和壓電式加速度計。

　　9.紅外傳感器

　　這些傳感器可以測量物體發出的熱量。它們被用于各種物聯網項目，包括用于監測血流和血壓的醫療保健、用于遙控和其他功能的智能手機、用于檢測光線的可穿戴設備、用于監測車輛溫度的溫度計和盲點檢測。

　　10.接近傳感器

　　這些傳感器可以在沒有任何物理接觸的情況下檢測到附近物體的存在或不存在。傳感器有電容式、光電式、超聲波式和磁性傳感器等。主要用于對象計數器、過程監控。

　　在一個典型的物聯網系統中，傳感器可以收集信息并將其路由到控制中心，在控制中心做出決策，并根據感測到的輸入向執行器發送相應的命令。

　　(二) 精確傳感器的重要性

　　想象一下你是一個酒吧老板，正在測量從水龍頭里流出的啤酒量。一種方法是將傳感器安裝在從啤酒桶到水龍頭的管路上。傳感器內部可能有一個葉輪。當啤酒流經傳感器時，它會使葉輪旋轉，就像氣象站的螺旋槳一樣。

　　當葉輪旋轉時，它向計算機發送一系列的電脈沖。計算機將解釋脈沖以確定啤酒的流量。聽起來很簡單，不是嗎?

　　這就是傳感器變得有趣的地方。如果你回顧上述描述，你會發現這樣的測量從來沒有直接測量過流經傳感器的啤酒量。這樣的測量只能解釋傳感器從一系列的電脈沖。這意味著你必須首先弄清楚如何解釋傳感器，這就是校準。

　　為了校準傳感器，必須采用測量方案使用已知容量的容器，例如品脫杯。然后，必須在各種條件下填充容器，以確定電脈沖信號的外觀。

　　例如，當第一次倒出一個新桶時，氣泡往往更多。與從啤酒中間倒出的氣泡(啤酒)相比，氣泡的讀數是不同的。只有通過反復試驗和大量的數據，測得的數據才是可信的、可解釋的，這些數據才能確定已經倒了多少啤酒。

　　一旦知道相關性，就可以制定協議，以始終確保傳感器讀取正確。這稱為校準。知名制造商將提供完全校準的設備以及如何重新校準以驗證傳感器精度的說明。

　　感測數據的準確性至關重要，因為您將根據數據的后續分析做出關鍵任務決策，如果數據錯誤，這些決策將毫無價值。

　　這就是物聯網中傳感器的作用。整個物聯網系統的有效性取決于傳感器采集數據的準確性。