如何使用物联网传感器捕获实时数据

正如谚语所说，数据是数字业务的新石油。那么如何从物理世界捕获实时数据呢？创建数字产品需要嵌入传感器的物理对象，然后连接到互联网。传感器创建由物联网系统解释和使用的信号。

因此，传感器是许多行业物联网产品的重要组成部分，需要仔细选择，因为它们有助于测量和控制资产和设施（环境）的属性。物联网传感器位于物联网堆栈的第一层或底层。

您想要捕获什么类型的数据？

具有商业知识的创新领导者可以开发新产品、流程改进或解决问题的方法的想法。然后，他们定义所需的数据类型并创建物联网用例，例如空气质量、零售店占用情况、车辆交通监控、人流、周界控制、温度、湿度、能源消耗、资产跟踪等。

例如，如果您想了解所有酒店房间的温度并进行调整以优化能源消耗，则必须安装温度传感器。系统将摄取和分析数据并触发操作，无需人工干预。

传感器通过连接物联网边缘和网关的通信网络传输数据，并传输到数据系统收集、处理和分析数据的平台。获得数据后，您可以创建为分析系统、机器学习模型和 AI 应用程序提供数据的工作流程和管道。

物联网传感器如何工作？ 

物联网传感器的工作原理是测量和检测电阻、电容、光强度、磁场、电信号等属性的变化。这些变化被检测并转换为光或电信号，生成由传感器处理的输出。微控制器。

微控制器将模拟信号转换为数字信号，例如将电压信号转换为表示数据的数字值。这些信号经过处理以提取信息、分析并生成发送到物联网平台的输出。

生成的输出由执行操作、控制或与其他设备交互的其他系统使用。例如，如果检测到工厂机器故障，该信号可能会停止其他机器，直到进行纠正或修改。

微控制器如何执行信号处理？

您希望从物联网传感器捕获数据来解决问题、节省资金和/或创建创新产品。因此，系统必须使用一些技术来处理信号 并提取信息，例如滤波以去除频率分量、提取频率分量、减少随机噪声、转换到其他尺度或使用算法来提取特征和模式（特征工程） 。这些技术取决于物联网传感器的类型和物联网应用。

物联网传感器如何与微控制器通信？

物联网传感器通过通信协议以及与平台、制造商规范等的兼容性进行通信。通信协议处于较低级别，定义设备如何连接，建立物联网设备之间的物理和逻辑连接

• I2C（内部集成电路）（同步）

• SPI（串行外设接口）（同步）

• 无线协议

  • 短距离（蓝牙、Wi-Fi、Mater）

  • 长距离（Zigbee、LoRa、蜂窝）

• UART（通用异步接收器-发送器）（异步）

物联网传感器和应用程序如何发送和接收消息？

消息传递协议是应用层中的更高级别协议，提供在设备之间交换消息的定义机制。

MQTT（消息队列遥测传输）是一种轻量级发布/订阅消息传递协议，通常用于在物联网传感器/设备、云计算和应用程序之间安全连接和共享数据。MQTT 需要最小的带宽，非常适合资源有限的 IoT 设备。

最常见的物联网传感器类型有哪些？

物联网传感器分为主动（外部刺激）或被动、模拟或数字。单个组件或带有内置微控制器的模块可以测量不同的事物，例如温度、压力、光线、距离等。

物联网传感器还使用不同的技术，例如图像、光、磁铁、红外线、触摸感应、超声波、声纳等等。

使用 MEMS（微机电系统）构建的微型传感器具有高灵敏度，可以测量特定环境的物理、生物或化学特性。例如，一些 MEMS 传感器是加速度计、陀螺仪和压力传感器。

顶级物联网传感器

尽管我们在本文中提到了其中一些传感器，但您可以在下面看到顶级物联网传感器的精选列表：

• 压力传感器

• 温度传感器

• 图像传感器

• 气体传感器

• 湿度传感器

• 光学传感器

• 接近传感器

• 运动传感器

• 红外 (IR) 传感器

• 烟雾传感器

• 陀螺仪传感器

• 加速度传感器

• 化学传感器

• 水质传感器

• 液位传感器