物聯網感測器型別和挑戰概述


在大多數物聯網裝置的設計中,感測器起著核心作用。物聯網產品開發圍繞感測器展開。可以使用感測器檢測和響應環境變化。它們收集資訊供智慧裝置使用和調整。出於感測目的,感測器可以連線到各種物體和機器。IT人員需要熟悉各種物聯網感測器、資料收集過程以及與硬體故障和安全相關的風險,才能有效地管理和支援物聯網實施。例如,感測器拾取此變化並將其轉換為電子訊號。儀器根據某個輸入引數產生有用的結果。該訊號被轉換為人類或機器可以讀取和使用的形式。它們獲取的資訊來源包括運動和壓力變化等環境輸入。

物聯網感測器型別及其概述

所有感測器都放置在網路前端,透過物聯網網路收集資訊。像主動感測器一樣,自己感知輸入。感測器的功能決定了其設計,而被動感測器依賴於另一個來源獲取資料。(例如:溫度、氣體、應變、顏色和煙霧探測器)。

例如,感測器可以在數字或模擬模式下工作。數字感測器給出二進位制響應。數字感測器和物聯網裝置中的微處理器之間可以直接通訊。除了模擬感測器外,它還具有用於位轉換的額外電路。如果應用程式需要模擬感測器,則需要將模擬感測器收集的資料轉換為數字格式,這會增加一個額外的步驟。

距離或範圍感測器使用非接觸式模擬方法。進一步細分,感測器可以按其任務進行分類。用於遠距離感測的傳輸能量波,例如無線電波、聲波和雷射。一些感測器可以監控密封環境中的壓力變化,例如汽車、飛機、工廠和實驗室中發現的那些。它們最常被用作接近感測器。但是,它們也可以用於距離感測,這涉及確定元件與感測位置的距離。

資料報告和資料獲取過程

物聯網開發人員需要確定感測器如何收集和傳輸資料。感測器的輸出與給定輸入的值成比例。

有時,感測器收集的資訊採用二進位制形式。漂移是指感測器讀數在長時間保持恆定後與設定值的偏差程度。有時,資訊採用文字形式。雖然可以使用任何可接受的機械或電開關,但由於機械開關的力需求相對較高,因此通常使用微型開關。另一方面,一些感測器收集模擬資料,必須將其轉換為數字格式,然後網路及其相關應用程式才能處理它。

當輸入引數是向量時,感測器的輸出與輸入的強度、方向和方位成比例。當資料準備好進行分析並輸出警報時,網路會將其傳送到雲端或本地處理引擎。

物聯網感測器面臨的挑戰

儘管加密是防止駭客訪問資料的絕佳方法,但物聯網安全的主要問題之一是缺乏加密。為了確保端到端物聯網系統的順利執行,企業需要重組其員工。感測器就是其中一部分。大多數公司都有負責設定和維護物聯網裝置的 IT 部門。因此,駭客輕鬆破壞安全演算法的攻擊有所增加。

IT 部門必須克服的五個問題

  • **電池壽命短** − 感測器容易出現電池故障。設計人員還需要找到解決設計時間挑戰並在最佳時間釋出嵌入式裝置的方案。儘管這有助於延長電池壽命,但這並不能消除更換電池的必要性。

  • **感測器故障** − 這些驅動器模擬傳統計算機的處理能力和儲存空間。當部署在本地環境中的物聯網 (IoT) 感測器出現問題時,IT 部門可以快速更換它們。但是,在現場廣泛部署感測器會增加複雜性。可以透過兩種方法修復停止工作的感測器:更換它們或正確訪問它們。在這種情況下,儲存的資料的處理或價值更為重要。

  • **安全性** − 物聯網及其包含的裝置和感測器帶來了新的安全問題。由於上述開發問題,從事物聯網應用程式開發的人員缺乏適當的技能,這構成了重大威脅。例如,大多數公司以相同的出廠預設設定和密碼銷售其產品。尤其是在網路外圍或物聯網部署中,這可能會開啟一個嚴重的安全性漏洞。系統必須牢記安全性進行構建,使用加密演算法和其他安全措施來防止未經授權的訪問。IT 需要重新程式設計傳入的感測器和物聯網裝置,以滿足公司安全和治理要求。沒有這個,惡意人員可以輕鬆進入。

  • **噪聲汙染** − 在嘗試連線硬體、軟體和雲基礎設施時,連線性始終是首要考慮的問題。一些感測器在各種環境中的效能不穩定。輕型、低功耗、小型晶片的封裝和整合問題正在限制行動式電子裝置的電池壽命。如果冬季積雪結冰在感測器上,則可能會導致汽車安全功能(如前方碰撞預警和自動緊急制動)失效。

  • **資料和連線標準不一致** − 開發團隊需要仔細規劃環境中的資料收集、儲存和處理,以維護安全性和隱私。感測器收集的資訊型別和感測器使用的通訊標準型別差異很大。物聯網應用程式需要牢記跨平臺相容性,以便在未來出現新技術時能夠適應。由於 IT 團隊已經擁有閘道器和網路,因此將感測器整合到這些閘道器和網路中可能很困難。

結論

在開發物聯網應用程式時,擁有合適的人員是至關重要的優勢,因為它可以確保您可以克服出現的任何重大障礙。隨著越來越多的裝置實現網際網路連線,我們的全球權利正在擴充套件到一個更加互聯的世界。由於上述開發問題,從事物聯網應用程式開發的人員缺乏適當的技能,這構成了重大威脅。

更新於:2023年2月20日

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