Innovatieve IoT-sensortoepassingen banen de weg naar de toekomst

Als je mensen vertelt dat verdelgers temperatuursensoren gebruiken om bedwantsen te elimineren, roept dat vragen op en willen mensen meer weten. U kunt dezelfde reactie krijgen als u zegt dat stortplaatsen, entomologielaboratoria en bananenrijpingsmanagers sensorgegevens gebruiken om hun activiteiten te automatiseren en te optimaliseren.

Dat is hoe het gaat als je het hebt over sensoren en het hele scala aan toepassingen waar ze in het spel zijn - van het analyseren van de bewaartemperatuur van het COVID-19-vaccin tot het bewaken van de watertemperatuur in exotische viskwekerijen. Deze soms vreemd klinkende sensortoepassingen hebben veel van hun succes te danken aan de mensen die het Internet of Things (IoT) mogelijk maken.

Mis de snel evoluerende IoT-sensortoepassingen niet

Iedereen, van ingenieurs tot bedrijfsmanagers tot productielijnmedewerkers, kan hun innovatieve ideeën voor sensortoepassingen omzetten in krachtige IoT-oplossingen. Het kan gemakkelijk zijn om veel IoT-technologieën over het hoofd te zien, omdat ze zich ontwikkelen, snel op de markt komen en vaak achter de schermen werken.

Sensoren helpen bij het produceren van branchetransformatieve innovaties en het stroomlijnen van bedrijfskritieke activiteiten, allemaal met een gunstige ROI. Er is een sensor die bijna alles meet:temperatuur, vochtigheid, trillingen, druk, luchtkwaliteit, stroomverbruik, beweging, water en nog veel meer. U kunt IoT-sensoren aan het werk zien die machine-onderhoud voorspellen, velddiensten optimaliseren, de efficiëntie van nutsvoorzieningen verhogen, precisie-irrigatie genereren, vaccins levensvatbaar houden, fabrieksproductie automatiseren, enzovoort.

De meeste IoT-sensortoepassingen of use-cases beginnen met iemand die zich eenvoudig afvraagt:"Hoe kunnen we het IoT gebruiken om dit probleem op te lossen?" Of, creatiever door te vragen:"Hoe kunnen we dit ding met ons laten praten?" Daarna is het tijd voor de races om de beste IoT-sensoren voor datagestuurde oplossingen te ontwikkelen. Dat is wat sensoren voor ons doen:ze maken dingen die ertoe doen, praten. Sensoren leveren de bruikbare gegevens die ons helpen een hele reeks problemen in elke branche op te lossen.

Sensoren laten het IoT voor u werken

Je zou kunnen stellen dat sensoren de . zijn essentiële (en vaak over het hoofd geziene) variabele in de IoT-vergelijking. Om het IoT te laten werken, moet je iets voelen.

Ja, je hebt het vermenigvuldigende effect nodig van connectiviteit van een sensor naar een gateway naar de cloud voor data-analyse. Maar het zijn de waarneming, het meten en de monitoring die industriële toepassingen intelligent en innovatief maken. Sensoren brengen het IoT tot leven voor bedrijven.

Voordat we de term - IoT - in alledaagse conversaties gebruikten, hadden we het over embedded systemen of machine-to-machine (M2M) communicatie en zetten we ze in veel industrieën aan het werk. Het is nu het tijdperk van Industrie 4.0, waarin we verbazingwekkende automatisering zien met behulp van voortdurende IoT-verbeteringen voor snelle gegevensverwerking en analyse.

Deze veelbelovende revolutie ondersteunt veel nieuwe IoT-sensortoepassingen voor bedrijven die klaar zijn om de gecombineerde voordelen te plukken van zowel het alomtegenwoordige IoT als het industriële IoT (IIoT). De toenemende populariteit van Industrie 4.0- en IIoT-toepassingen en de stijgende vraag naar automatisering en robotica zorgen voor een exponentiële groei op de markt voor sensoren.

Maar niet zomaar een sensor is geschikt

De sensoren die de grootste impact hebben, zijn gebouwd op flexibele platforms en zijn effectief in meerdere omgevingen:ondernemingen, commerciële en industriële omgevingen. Als je een veelzijdig sensorplatform hebt, heb je wereldwijde interoperabiliteit. Met een langeafstandsradio met meerdere frequenties en een flexibele microcontroller kunt u snel een sensor inzetten voor vrijwel elke industriële toepassing.

Naarmate digitale besturingssystemen vooruitgaan en de algehele vaardigheid vergroten, eisen gebruikers verbeteringen op het gebied van sensorbetrouwbaarheid, bereik, responstijd, kracht, overlevingsvermogen, integratiegemak en communicatiemogelijkheden. Uiteindelijk zijn de belangrijkste kenmerken van een ideale sensor:

• Eenvoudige installatie en gebruik

• Laag vermogen

• Veelzijdige vorm en functie

• Goedkoop

Sensoren moeten eenvoudig te installeren en te gebruiken zijn in een groot aantal verschillende omgevingen en situaties. Het is ideaal voor een sensorconfiguratie die ongeveer 15 minuten duurt en zo simpel is als:

• Bevestig het aan of in de buurt van wat u wilt bedienen of bewaken.

• Sluit hem aan op een stroombron en zet hem aan.

• Configureer het snel met een smartphone of computer.

Een sensor die alleen werkt als hij moet communiceren, heeft het minste vermogen nodig. Dit is hoe sensoren een batterijlevensduur van meer dan 10 jaar kunnen bereiken. Andere manieren om de levensduur van de batterij te verlengen, zelfs voor de meest energieverslindende sensoren, is het gebruik van de nieuwste batterijtechnologie of technologieën voor het oogsten van omgevingsenergie, zoals zonne-energie en piëzo-elektriciteit, of zelfs een combinatie van beide.

Een verreikend draadloos bereik en het Frequency-Hopping Spread Spectrum (FHSS) kunnen de betrouwbaarheid van een sensor aanzienlijk vergroten. Het heeft een sterkere immuniteit tegen fysieke obstakels, externe draadloze radiofrequentiesystemen en elektromagnetische interferentie (EMI).

De fysieke robuustheid van een sensor is van cruciaal belang. Is het flexibel genoeg om in meerdere omgevingen te worden geplaatst, veel verschillende industriële toepassingen aan te kunnen, een breed scala aan complicaties te beheren en toch de kritieke gegevens te verzamelen, op te slaan en te verzenden die u nodig hebt? Bovendien biedt een robuuste sensor de goedkoopste en beste verzekering:preventie. Sensoren kunnen problemen helpen voorkomen, zoals schade aan faciliteiten en producten of uitval van bedrijfsmiddelen. Ze stellen u in staat om te detecteren wanneer een systeem of machine begint te falen en het probleem nog steeds goedkoop te verhelpen is.

Houd sensorgegevens veilig door risico's te elimineren

Zijn uw sensoren niet te hacken? Sensorsystemen met coderingsfuncties die gebruikmaken van het Diffie-Hellman-algoritme voor sleuteluitwisseling en 128-bits Advanced Encryption Standard (AES-128) Cipher Block Chaining (CBC) symmetrische sleutelcodering, kunnen verzonden gegevens beschermen tegen inbreuken. En om webservers en browsers die zijn aangesloten op een sensornetwerk te beschermen, kunt u Transport Layer Security (TLS)-codering gebruiken.

Naast deze standaarden voor gegevensversleuteling hebben sensoren een extra beveiligingslaag nodig. Voor volledige beveiliging kunt u een authenticatielaag toevoegen voor meer bescherming tijdens het genereren van gegevens en helemaal tot aan het verbruik met 256-bit Secure Hash Algorithm 3 (SHA-3).

De 256-bit SHA-3-authenticatie kan uw sensorgegevens beveiligen met een unieke globale sleutel of vingerafdruk. Deze gegevensauthenticatie omvat brongegenereerde gegevensverificatie op de software- of applicatielaag. Dus wanneer de sensor gegevens verzendt, is zijn metgezel een automatisch gegenereerd authenticatietoken. En wanneer software de gegevens ontvangt, wordt het token geanalyseerd via een cryptografische hashfunctie met een aangepaste geheime sensorsleutel. Zo blijft de beveiliging op alle communicatiepunten behouden, bijvoorbeeld tussen sensor, gateway, netwerk, netwerkcontroller en de cloud.

Uiteindelijk vormen deze coderings- en authenticatielagen samen een sterk sensorbeveiligingsplatform. Als uw sensoren allemaal zijn opgesloten in een end-to-end IoT-gegevensbeveiligingsplatform zoals dit, des te beter.

De opkomst van sensoren is een zegen voor datagestuurde beslissingen

Met de toenemende groei van sensoren die uitgroeien tot miljarden verbonden apparaten, kunnen bedrijven gemakkelijk overspoeld raken met miljarden, zo niet meer datapunten. Of uw sensoren nu alleen periodiek gegevens verzenden wanneer parameters veranderen of in realtime streams voor verwerking in een datacenter, de cloud of aan de rand van uw netwerk, u hebt een veelzijdig softwareplatform nodig om de potentieel ongekende hoeveelheid gegevens te begrijpen.

De belangrijkste voordelen van sensoren liggen niet alleen in hun mogelijkheden voor het verzamelen van gegevens, maar ook in hun activering van flexibele gegevensanalyse. De combinatie van sensorbeheer, gegevensaggregatie en -opslag en waarschuwingen in één cloudgebaseerd of on-premises platform met aanpasbare API's voor integratie van analysesoftware kan de sleutel zijn tot het nemen van snelle gegevensgestuurde beslissingen.

De toekomst voorspellen:het is goed voor sensoren.

De sensoren die ingenieurs vandaag voor ogen hebben, zullen evolueren om nieuwe en verfijnde ideeën voor toekomstige toepassingen te helpen creëren. Zoals we hebben gezien, beginnen de eens futuristische technologieën zoals kunstmatige intelligentie (AI) en het spectrum van werkelijkheden - virtueel, vergroot en gemengd - de mainstream te worden in vele facetten van ons werk en ons persoonlijke leven.

Sensoren spelen een cruciale rol in de toepassingen van deze ontwikkelingen. En sensoren zullen helpen de ultrasnelle gegevensverwerking en analyse van de nabije toekomst te voeden, gevoed door 5G, AI, computervisie, sensorfusie en multi-access edge computing. Het is gemakkelijk te voorspellen dat sensoren door deze innovaties en de groei van alles, van slimme steden tot slimme fabrieken tot slimme auto's, zullen blijven evolueren voor gebruik in tot nu toe ondenkbare toepassingen.

• Flexibele plug-and-play-sensoren stellen nieuwe normen voor vorm en functie, zelfs buiten een combinatiesensor die slechts twee parameters meet, bijvoorbeeld bodemvocht en temperatuur.

• Er zullen innovaties komen als we veel omstandigheden blijven waarnemen met één veelzijdig sensorsysteem voor veel oplossingen voor bewaking op afstand.

• Industriële besturingsautomatisering aangedreven door sensoren en AI zal innovatieve mogelijkheden blijven creëren om productieprocessen vooruit te helpen.

• Satellietcommunicatie en GPS-ontwikkelingen zullen worden gecombineerd om de manier te verbeteren waarop sensoren activa op ultra-afgelegen locaties bewaken.

• De energievoorziening van sensoren zal verbeteren met batterijverbeteringen en opties voor zelfaangedreven of energiewinning.

• Naarmate sensoren meer volledig worden geïntegreerd in draadloze netwerken en hardwareconfiguraties vervangen, zullen we kosten en stroomverbruik zien dalen.

U kunt op sensoren rekenen om dit Industrie 4.0-tijdperk en daarna voortdurend te transformeren.

Dit artikel is geschreven door Brad Walters, oprichter en CEO van Monnit. Voor meer informatie kunt u contact opnemen met de heer Walters via Dit e-mailadres wordt beveiligd tegen spambots. U heeft Javascript nodig om het te kunnen zien., of bezoek hier .