智能传感器
什么是智能传感器？
智能传感器是一种设备，它从物理环境中获取输入，并使用内置的计算资源在检测到特定的输入后执行预定义的功能，然后在传递数据之前处理数据。
智能传感器能够更准确、更自动化地收集环境数据，在准确记录的信息中减少错误噪音。这些设备用于监测和控制机制在各种各样的环境，包括智能电网，战场侦察，勘探和许多科学应用。
智能传感器也是物联网(IOT.)，在这个日益盛行的环境下，几乎所有你能想到的东西都可以配上独一无二的识别码，并能透过互联网或类似的网络传送资料。智能传感器的一种实现是作为无线传感器和执行器网络(WSAN)的组成部分，其节点数可达数千个，每个节点与一个或多个其他传感器和传感器毂以及单独的执行器。
计算资源通常由低功耗的移动微处理器提供。至少，一个智能传感器是由一个传感器、一个微处理器和某种通信技术组成的。计算资源必须是物理设计的一个组成部分——只发送数据进行远程处理的传感器不被认为是智能传感器。
除了主传感器外，智能传感器还可能包括其他几个组件。这些组件可以包括传感器，放大器，励磁控制，模拟滤波器和补偿。智能传感器还包含提供功能的软件定义元素比如数据转换，数字处理和与外部设备的通信。
智能传感器是如何工作的?
智能传感器将原始基础传感器连接到集成的集成计算资源，使传感器的输入进行处理。
基础传感器是提供传感能力的组件。它可能被设计用来感知热、光或压力。通常，基础传感器会产生一个模拟信号，必须在使用之前进行处理。这就是智能传感器集成技术发挥作用的地方。板载微处理器滤除信号噪声，并将传感器的信号转换成可用的数字格式。
智能传感器还包含集成的通信功能，使其能够连接到专用网络或互联网。这使得能够通信到外部设备。
什么是智能传感器用于？
智能传感器有无数的用例。它们在工业环境中非常普遍地使用，是背后的驱动力4.0行业。
工厂经常使用智能温度传感器来确保机器不会过热，使用振动传感器来确保机器不会有振动松动的风险。智能传感器还支持过程控制，如监控一个过程，如制造一个产品，并做出任何可能需要的调整，以满足质量或生产目标。这曾经是一个手动过程，但智能传感器可以用来自动化过程控制。
智能传感器在现代安全系统中也扮演着关键角色。热成像传感器可以用来检测入侵者的体温。类似地，智能锁、运动传感器、门窗传感器等设备通常连接到一个公共网络。这使得安全传感器能够协同工作，全面描绘当前安全状态。
有哪些不同类型的智能传感器?
有五种主要类型的智能传感器用于工业环境。虽然今天使用了许多类型的特殊用途传感器，但它们通常基于五种类型的传感器之一。
- 水平传感器。液位传感器用于测量容器中所占空间的体积。汽车的燃油表可以连接到一个液位传感器，该传感器监测油箱中的燃油水平。
- 温度传感器。温度传感器是一种传感器，可以监控部件的温度，因此如有必要，可以采取纠正措施。例如，在工业环境中，可以使用温度传感器来确保机器不会过热。
- 压力传感器。压力传感器通常用于监测管道中的气体或流体的压力。压力突然下降可能表明泄漏或流量控制问题。
- 红外传感器。一些红外传感器，如那些用于热成像摄像机或非接触式红外温度计用于温度监测。其他红外传感器是光学传感器，调整到一个频率，使它们能够看到红外光谱中的光。这些类型的传感器用于医疗设备，如脉搏血氧测量设备，以及设计为通过远程控制操作的电子设备。
- 接近传感器。接近传感器用于检测人或对象的位置与传感器的关系。在零售环境中，邻近传感器可以在整个商店中跟踪客户移动。
智能传感器如何与基本传感器不同？
智能传感器包括嵌入式数字运动处理器（DMP），而基本传感器没有。DMP基本上只是一个集成到传感器的微处理器。它使传感器能够执行传感器数据的板载处理。这可能意味着标准化数据，过滤噪声或执行其他类型的信号调节。在任何情况下，智能传感器在与外部设备的任何通信之前执行数据转换数字处理。
基本传感器就是不配备DMP或其他计算资源来处理数据的传感器。智能传感器产生的输出可以随时使用，而基本传感器的输出是原始的，通常必须转换成可用的格式。
智能传感器通常优于基本传感器，因为它们包括本机处理能力。即便如此，使用基础传感器可能更有利的情况。如果工程师正在设计设备并且需要完全控制传感器输入，那么使用基本传感器可能比智能传感器更具意义。基本传感器也成本低于智能传感器，因为它们包含更少的组件。
尽管智能传感器通常与工业设备联系在一起，但物联网也离不开智能传感器。了解更多关于用例和IOT的智能传感器的好处。
