创新的物联网传感器应用为未来铺平道路

如果你告诉人们灭虫员使用温度传感器来消灭臭虫，它会提示问题，人们想知道更多。当您提到垃圾填埋场、昆虫学实验室和香蕉成熟管理人员使用传感器数据来自动化和优化他们的运营时，您会得到同样的反应。

当您谈论传感器及其在其中发挥作用的整个应用范围时，情况就是如此——从分析 COVID-19 疫苗储存温度到监测外来养鱼场的水温。这些有时听起来很奇怪的传感器应用之所以能取得成功，很大程度上要归功于使物联网 (IoT) 得以实现的人们。

不要错过快速发展的物联网传感器应用

从工程师到业务经理再到生产线工人，每个人都可以将他们创新的传感器应用理念转化为强大的物联网解决方案。许多物联网技术很容易被忽视，因为它们发展迅速、上市速度快，而且经常在幕后工作。

传感器有助于产生行业变革性创新并简化关键业务活动，所有这些都具有良好的投资回报率。有一个传感器可以测量几乎所有的东西——温度、湿度、振动、压力、空气质量、电力使用、运动、水等等。您可以看到物联网传感器在预测机器维护、优化现场服务、提高公用事业效率、产生精确灌溉、保持疫苗可行性、自动化工厂生产等等。

大多数物联网传感器应用程序或用例都是从简单的问题开始的，“我们如何使用物联网来解决这个问题？”或者，更有创意地问：“我们怎样才能让这个东西和我们说话？”然后，开始为数据驱动的解决方案设计最好的物联网传感器。这就是传感器为我们做的事情——它们让事情变得重要，说话。传感器提供可操作的数据，帮助我们解决任何行业的各种问题。

传感器让物联网为您服务

你可以证明传感器是 物联网方程式中必不可少的（并且经常被忽视的）变量。要让物联网发挥作用，您需要有所感知。

是的，您需要从传感器到网关到云的连接的倍增效应来进行数据分析。但正是传感、测量和监控使行业应用变得智能和创新。传感器让物联网为商业而生。

在我们在日常对话中使用物联网这个术语之前，我们谈到了嵌入式系统或机器对机器 (M2M) 通信，并将它们应用于许多行业。现在是工业 4.0 的时代，我们看到了惊人的自动化利用持续的物联网进步进行快速数据处理和分析。

这场充满希望的革命支持许多新的物联网传感器应用，让企业准备好获得无处不在的物联网和工业物联网 (IIoT) 的综合优势。工业 4.0 和 IIoT 应用的日益普及以及对自动化和机器人技术不断增长的需求正在推动传感器市场呈指数级增长。

但并非所有传感器都能做到

产生最显着影响的传感器建立在敏捷平台上，并且在企业、商业和工业等多种环境中都有效。当您拥有一个多功能传感器平台时，您就拥有了全球互操作性。借助远程、多频无线电和灵活的微控制器，您可以为几乎任何行业应用快速部署传感器。

随着数字控制系统的进步和整体熟练程度的提高，用户要求在传感器可靠性、范围、响应时间、功率、生存能力、易于集成和通信能力方面取得进步。归根结底，理想传感器的主要特征是：

• 易于安装和使用

• 低功耗

• 多才多艺的形式和功能

• 物美价廉

传感器必须易于在各种环境和情况下安装和使用。理想的传感器设置大约需要 15 分钟，并且非常简单：

• 将其连接到您希望控制或监视的对象上或附近。

• 将其连接到电源并打开它。

• 使用智能手机或电脑快速配置。

仅在必须进行通信时才运行的传感器需要最少的功率。这就是传感器可以实现 10 年以上电池寿命的方式。延长电池寿命的其他方法（即使对于最耗电的传感器也是如此）是使用最新的电池技术或环境能量收集技术，如太阳能和压电技术，甚至两者的结合。

广泛的无线范围和跳频扩频 (FHSS) 可以显着增强传感器的可靠性。它将对物理障碍物、外部无线射频系统和电磁干扰 (EMI) 具有更强的抗损伤能力。

传感器的物理稳健性至关重要。它是否足够灵活，可以放置在多个环境中，处理许多不同的工业应用，管理各种复杂情况，并且仍然收集、存储和发送您需要的关键数据？此外，强大的传感器提供了最便宜和最好的保险——预防。传感器可以帮助防止设施和产品损坏或资产停机等问题。它们允许您检测系统或机器何时开始出现故障，并且问题仍然难以解决。

通过消除风险来保证传感器数据的安全

你的传感器是不可破解的吗？包含使用 Diffie-Hellman 密钥交换算法和 128 位高级加密标准 (AES-128) 密码块链接 (CBC) 对称密钥加密的加密功能的传感器系统可以保护传输的数据免受破坏。为了保护连接到传感器网络的 Web 服务器和浏览器，您可以使用传输层安全 (TLS) 加密。

除了这些数据加密标准之外，传感器还需要一个额外的安全层。为了完全安全，您可以添加一个身份验证层，以便在数据生成期间以及使用 256 位安全哈希算法 3 (SHA-3) 的过程中提供更多保护。

256 位 SHA-3 身份验证可以使用唯一的全局密钥或指纹来保护您的传感器数据。这种数据认证包括在软件或应用层的源生成数据验证。因此，当传感器发送数据时，它的伴侣是一个自动生成的身份验证令牌。当软件接收到数据时，令牌会通过带有自定义传感器密钥的加密哈希函数进行分析。这样一来，所有通信点（例如传感器、网关、网络、网络控制器和云之间）的安全性都得以维持。

最终，这些加密和身份验证层结合起来创建了一个强大的传感器安全平台。如果您的传感器都被锁定在这样的端到端 IoT 数据安全平台中，那就更好了。

传感器的蓬勃发展是数据驱动决策的福音

随着传感器越来越多地变成数十亿连接设备，公司很容易被数十亿甚至更多的数据点所淹没。无论您的传感器仅在参数变化时定期传输数据，还是在数据中心、云或网络边缘实时传输数据，您都需要一个多功能的软件平台来理解潜在的前所未有的数据量。

传感器的主要好处不仅在于它们的数据收集能力，还在于它们激活敏捷数据分析。将传感器管理、数据聚合和存储以及警报结合到一个基于云的或本地平台以及用于分析软件集成的可定制 API 可能是做出快速数据驱动决策的关键。

预测未来：传感器是光明的。

工程师今天设想的传感器将不断发展，以帮助为未来的应用创造新的和精致的想法。正如我们所见，人工智能 (AI) 和各种现实（虚拟、增强和混合）等曾经具有未来感的技术正在我们工作和个人生活的许多方面进入主流。

传感器在这些进步的应用中发挥着关键作用。传感器将有助于在不久的将来支持由 5G、人工智能、计算机视觉、传感器融合和多接入边缘计算推动的超快速数据处理和分析。很容易预测，由于这些创新以及从智能城市到智能工厂再到智能汽车的一切事物的发展，传感器将不断发展，以用于尚未想到的应用。

• 灵活的即插即用传感器将设定新的形式和功能标准，甚至超越仅测量土壤湿度和温度等两个参数的组合传感器。

• 随着我们继续使用适用于多种远程监控解决方案的多功能传感器系统来感知多种情况，创新将会到来。

• 由传感器和人工智能驱动的工业控制自动化将继续为推进制造流程创造创新机会。

• 卫星通信和 GPS 的进步将相结合，改进传感器监控超远程位置资产的方式。

• 随着电池的进步和自供电或能量收集选项的改进，传感器的能源供应将得到改善。

• 随着传感器继续更全面地集成到无线网络中并替换硬件配置，我们将看到成本和功耗的降低。

您可以依靠传感器不断改变这个工业 4.0 时代及以后的时代。

本文由 Monnit 创始人兼首席执行官 Brad Walters 撰写。欲了解更多信息，请联系 Mr. Walters，此电子邮件地址已受到防止垃圾邮件机器人的保护。您需要启用 JavaScript 才能查看它。或访问这里 .