Uspon Interneta stvari (Internet of Things, IoT) posljednjih godina išao je usporedo s porastom senzora. U prosjeku, četiri nova senzora povezana su sa svakim novim IoT uređajem koji se pojavi na mreži. S približno 14 milijardi postojećih IoT veza implementirano je više od 50 milijardi umreženih senzora. IoT tehnologija senzora igra ključnu ulogu u IoT tehnologiji jer ti senzori prikupljaju podatke iz fizičkog svijeta i pretvaraju ih u digitalne signale.

MEMS i senzori vida

Jedna trećina svih senzora isporučenih 2022. godine korišteni su za IoT. Prema izvješću o tržištu IoT senzora 2022. – 2027., tržište IoT senzora doseglo je 10,9 milijardi američkih dolara u 2022. godini i predviđa se da će rasti po ukupnoj godišnjoj stopi od 16% u sljedećih pet godina.

Tržište IoT senzora koji se temelje na MEMS-u (micro-electro-mechanical systems) činilo je 50% globalnog prihoda od senzora u 2022. godine. Vodeće tvrtke u tom segmentu tržišta su dvije europske tvrtke Bosch Sensortec i ST Microelectronics. Iza njega je tržište senzora slike, tj. strojni vid, povezane nadzorne kamere i napredni sustavi pomoći vozaču za automobile. Vodeći dobavljači senzora u tom segmentu su japanski Sony i austrijski AMS AG.

-- tekst se nastavlja nakon oglasa --

 

tržište IoT senzora doseglo je 10,9 milijardi američkih dolara u 2022. godini

Pametni senzori

Senzori postaju sve napredniji. Ključne inovacije tehnologije IoT senzora uključuju puno veći računalni kapacitet i sposobnost otkrivanja signala iz više diskretnih senzorskih elemenata. Industrija te naprednije uređaje naziva “pametnim senzorima”. Umjesto jednostavnog prosljeđivanja signala senzora na sljedeću razinu u lancu vrijednosti, pametni senzori mogu izravno obrađivati ​​signale (npr. provjera valjanosti i tumačenje podataka, prikazivanje rezultata ili pokretanje specifičnih analitičkih aplikacija); na taj način senzori postaju rubni uređaji.

Najnapredniji pametni senzori sada također uključuju AI u svoj dizajn. Takvi senzori su dizajnirani za zaključivanje pomoću umjetne inteligencije, što ima brojne prednosti, npr. odluke se mogu donijeti odmah, a osjetljivi podaci mogu se obraditi bez slanja negdje drugdje i stvaranja rizika od krađe podataka.

Energetska učinkovitost

Sve više senzora za vlastito napajanje koristi obnovljive izvore energije, poput solarne ili kinetičke energije, čime se eliminira potreba za zamjenom baterije ili drugim izvorom energije. Takva inovacija poboljšava pouzdanost i dugovječnost IoT uređaja, posebno onih postavljenih na udaljenim ili nedostupnim lokacijama. Ti uređaji su samoodrživi i doprinose smanjenju utjecaja cjelokupnog sustava na okoliš.

Upotreba skupljanja energije dovodi do promjena u dizajnu senzora, čineći senzore energetski učinkovitijima putem sljedećih promjena:

  • Smanjenje faktora oblika. Korištenjem malih mikrokontrolera ultra niske potrošnje (kao što je STMico STM8L) senzori ne troše previše energije.
  • Poboljšavam omjer signala i šuma. Radi uštede energije, senzori mogu sadržavati komponentu za obradu signala koja filtrira šum ili smetnje tako da koriste svoju snagu na ciljani način koji otkriva i mjeri stvarni signal.

Primjer za energetski učinkovite senzore je Eco, senzor temperature i vlažnosti dizajniran za korištenje u unutarnjim okruženjima. Pokreće ga unutarnja solarna ćelija, što mu omogućuje rad unutar zgrada bez baterija ili vanjskih izvora energije. Uređaj može izdržati do 30 dana u mraku zahvaljujući svom energetski učinkovitom dizajnu i korištenju solarne ćelije. Uređaj je povezan putem LoRaWAN tehnologije koja mu omogućuje bežični prijenos podataka na velike udaljenosti uz minimalnu snagu. To ga čini idealnim za korištenje u raznim zatvorenim okruženjima, kao što su uredi, skladišta ili tvornice.

Primjer virtualnog senzora je Siemensovo rubno računalo džepne veličine koje se može priključiti na sredstvo (npr. motor) i pomoći u izračunavanju vrijednosti virtualnog senzora

Soft & virtualni senzori

U nekim je slučajevima nepraktično ili skupo instalirati fizički senzor (npr. u složenim ili opasnim okruženjima). Nadolazeća alternativna rješenja uključuju soft i virtualne senzore.

Soft senzor je računalni algoritam koji procjenjuje vrijednost veličine koju je teško izmjeriti, na temelju drugih postojećih fizičkih senzora i algoritama/računskih modela koji izvode vrijednost izmjerene količine.

Virtualni senzor sličan je mekom senzoru, a razlika je u tome što se njegove vrijednosti ne temelje na postojećim fizičkim senzorima, već isključivo na algoritmima/računskim modelima.

Primjer soft senzora je Rockwell Automationova softverska aplikacija Predictive Quality stvara prediktivne modele koji koriste podatke u stvarnom vremenu iz instrumenata i laboratorijskih analiza za procjenu procesa i uvjeta proizvoda. Ti se modeli temelje na povijesnim podacima postrojenja i djeluju kao inferencijalni senzori za predviđanje parametara kvalitete (kao alternativa dodatnim fizičkim senzorima).

Primjer virtualnog senzora je Siemensovo rubno računalo džepne veličine koje se može priključiti na sredstvo (npr. motor) i pomoći u izračunavanju vrijednosti virtualnog senzora. Na primjer, temperatura se može izračunati u stvarnom vremenu unosom najnovijih podataka o radu motora u digitalni model. Ta operacija ne zahtijeva niti termometar na licu mjesta niti bilo koje drugo stvarno očitanje senzora, budući da se oslanja na parametre statusa stroja i virtualni model motora.

Inovacije za autonomnu vožnju

Senzori su bitna komponenta autonomnih vozila jer im pružaju informacije o okolini. Ugrađeno računalo vozila koristi ove informacije za navigaciju i donošenje odluka. Tri ključna senzora za autonomnu vožnju uključuju LiDAR, radar i 3D kamere (senzori slike). Veliki proizvođači automobila, kao što su Mercedes, BMW, Volvo i General Motors , odlučili su se za LiDAR kao senzor za autonomnu vožnju. Ranije (prije 2021. godine) Tesla se uglavnom oslanjao na radarsku tehnologiju. Međutim, nedavno je tvrtka započela prijelaz na Tesla Vision (sustav temeljen na kameri) uklanjanjem radara s Modela 3 i Modela Y 2021. godine, nakon čega su uslijedili Model S i Model X 2022. godine .

Tvrtke, uključujući Sony, Mobileye i Waymo , se usredotočuju na inovacije IoT tehnologije senzora kombinirajući kamere s drugim senzorskim tehnologijama poput LiDAR-a i radara kako bi poboljšale analizu slike svojih rješenja za autonomnu vožnju. Budući da kamere, radari i LiDAR-i osjećaju različite značajke okoline, ideja koja stoji iza ove kombinacije (koja se također naziva “fuzijom senzora” ili “redundancijom”) je pružiti sustavima bogatiji model jednog svijeta za odlučivanje o smjeru djelovanja ili izračunati izlaz. Sve u svemu, senzori u autonomnom vozilu rade zajedno kako bi pružili potpunu sliku okoline vozila, omogućujući mu donošenje sigurnih i učinkovitih odluka u vožnji.

Najpoznatiji i najviše korišten biosenzora je Abbott FreeSTyle Libre koristi se za praćenje glukoze

Biosenzori sve zreliji

Tehnologija biosenzora i senzora za jednokratnu upotrebu sazrela je posljednjih godina i prihvaćena u zdravstvenoj industriji. Nedavna otkrića u istraživanju biosenzora sugeriraju da će ta tehnologija uskoro biti spremna za tržište u drugim sektorima. Pojam biosenzor,  skraćenica za biološki senzor je senzor u kojemu bioelement stupa u interakciju s testiranim analitom, a pretvarač pretvara biološki odgovor u električni signal. Ovisno o njihovoj primjeni, biosenzori su poznati i kao imunosenzori, optrode, rezonantna zrcala, kemijski kanarinci, biočipovi, glukometri ili bioračunala.

Najpoznatiji i najviše korišten biosenzora je Abbott FreeSTyle Libre koristi se za praćenje glukoze. Sustav FreeStyle Libre ima više od 3 milijuna korisnika širom svijeta.

Podijeli:

 

 

Vezane objave