物联网传感器类型和挑战概述


在大多数物联网设备的设计中,传感器起着核心作用。物联网产品开发围绕传感器展开。可以使用传感器检测和响应环境变化。它们收集信息供智能设备使用和调整。出于感测目的,传感器可以连接到各种物体和机器。IT人员需要熟悉各种物联网传感器、数据收集过程以及与硬件故障和安全相关的风险,才能有效地管理和支持物联网实施。例如,传感器拾取此变化并将其转换为电子信号。仪器根据某个输入参数产生有用的结果。该信号被转换为人类或机器可以读取和使用的形式。它们获取的信息来源包括运动和压力变化等环境输入。

物联网传感器类型及其概述

所有传感器都放置在网络前端,通过物联网网络收集信息。像主动传感器一样,自己感知输入。传感器的功能决定了其设计,而被动传感器依赖于另一个来源获取数据。(例如:温度、气体、应变、颜色和烟雾探测器)。

例如,传感器可以在数字或模拟模式下工作。数字传感器给出二进制响应。数字传感器和物联网设备中的微处理器之间可以直接通信。除了模拟传感器外,它还具有用于位转换的额外电路。如果应用程序需要模拟传感器,则需要将模拟传感器收集的数据转换为数字格式,这会增加一个额外的步骤。

距离或范围传感器使用非接触式模拟方法。进一步细分,传感器可以按其任务进行分类。用于远距离传感的传输能量波,例如无线电波、声波和激光。一些传感器可以监控密封环境中的压力变化,例如汽车、飞机、工厂和实验室中发现的那些。它们最常被用作接近传感器。但是,它们也可以用于距离感测,这涉及确定组件与传感位置的距离。

数据报告和数据获取过程

物联网开发人员需要确定传感器如何收集和传输数据。传感器的输出与给定输入的值成比例。

有时,传感器收集的信息采用二进制形式。漂移是指传感器读数在长时间保持恒定后与设定值的偏差程度。有时,信息采用文本形式。虽然可以使用任何可接受的机械或电开关,但由于机械开关的力需求相对较高,因此通常使用微型开关。另一方面,一些传感器收集模拟数据,必须将其转换为数字格式,然后网络及其相关应用程序才能处理它。

当输入参数是向量时,传感器的输出与输入的强度、方向和方位成比例。当数据准备好进行分析并输出警报时,网络会将其发送到云端或本地处理引擎。

物联网传感器面临的挑战

尽管加密是防止黑客访问数据的绝佳方法,但物联网安全的主要问题之一是缺乏加密。为了确保端到端物联网系统的顺利运行,企业需要重组其员工。传感器就是其中一部分。大多数公司都有负责设置和维护物联网设备的 IT 部门。因此,黑客轻松破坏安全算法的攻击有所增加。

IT 部门必须克服的五个问题

  • **电池寿命短** − 传感器容易出现电池故障。设计人员还需要找到解决设计时间挑战并在最佳时间发布嵌入式设备的方案。尽管这有助于延长电池寿命,但这并不能消除更换电池的必要性。

  • **传感器故障** − 这些驱动器模拟传统计算机的处理能力和存储空间。当部署在本地环境中的物联网 (IoT) 传感器出现问题时,IT 部门可以快速更换它们。但是,在现场广泛部署传感器会增加复杂性。可以通过两种方法修复停止工作的传感器:更换它们或正确访问它们。在这种情况下,保存的数据的处理或价值更为重要。

  • **安全性** − 物联网及其包含的设备和传感器带来了新的安全问题。由于上述开发问题,从事物联网应用程序开发的人员缺乏适当的技能,这构成了重大威胁。例如,大多数公司以相同的出厂默认设置和密码销售其产品。尤其是在网络外围或物联网部署中,这可能会打开一个严重的安全性漏洞。系统必须牢记安全性进行构建,使用加密算法和其他安全措施来防止未经授权的访问。IT 需要重新编程传入的传感器和物联网设备,以满足公司安全和治理要求。没有这个,恶意人员可以轻松进入。

  • **噪声污染** − 在尝试连接硬件、软件和云基础设施时,连接性始终是首要考虑的问题。一些传感器在各种环境中的性能不稳定。轻型、低功耗、小型芯片的封装和集成问题正在限制便携式电子设备的电池寿命。如果冬季积雪结冰在传感器上,则可能会导致汽车安全功能(如前方碰撞预警和自动紧急制动)失效。

  • **数据和连接标准不一致** − 开发团队需要仔细规划环境中的数据收集、存储和处理,以维护安全性和隐私。传感器收集的信息类型和传感器使用的通信标准类型差异很大。物联网应用程序需要牢记跨平台兼容性,以便在未来出现新技术时能够适应。由于 IT 团队已经拥有网关和网络,因此将传感器集成到这些网关和网络中可能很困难。

结论

在开发物联网应用程序时,拥有合适的人员是至关重要的优势,因为它可以确保您可以克服出现的任何重大障碍。随着越来越多的设备实现互联网连接,我们的全球权利正在扩展到一个更加互联的世界。由于上述开发问题,从事物联网应用程序开发的人员缺乏适当的技能,这构成了重大威胁。

更新于:2023年2月20日

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