Cảm biến IoT là mấu chốt của nhiều hệ thống IoT (Internet of Thing) và giúp thu thập các thông số cần thiết cho một hệ thống IoT.
Hầu hết các thiết bị IoT hoạt động bằng cách sử dụng cảm biến để thu thập các thông số mà hệ thống cần nhầm mục đích cho nguồn dữ liệu phong phú. Các cảm biến IoT này nắm bắt và phân tích dữ liệu để hiểu môi trường vật lý xung quanh chúng.
Có nhiều loại cảm biến khác nhau được sử dụng để thực hiện các chức năng khác nhau tùy thuộc vào trường hợp sử dụng. Một số cảm biến được sử dụng phổ biến và phương pháp hoạt động của chúng được thể hiện bên dưới:
Các loại cảm biến IoT
Nhiều loại cảm biến hiện đang được sử dụng cho các ứng dụng khác nhau. Chúng bao gồm cảm biến khoảng cách, cảm biến nhiệt độ, cảm biến hóa học, cảm biến hình ảnh và cảm biến khí, … . Dưới đây là ba loại cảm biến đang được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành:
Cảm biến tiệm cận
Cảm biến tiệm cận được sử dụng để phát hiện các đối tượng ở khoản cách gần. Các cảm biến này phần lớn được sử dụng trong lĩnh vực xe tự hành và robot tự động cho kho hàng. Cảm biến tiệm cận phát ra bức xạ điện từ, ví dụ như tia hồng ngoại, và phát hiện những thay đổi trong tín hiệu trả về. Một số loại cảm biến tiệm cận bao gồm:
Cảm biến bức xạ điện từ: Những cảm biến này phát hiện các vật thể kim loại trong vùng lân cận của chúng bằng cách sử dụng bức xạ điện từ.
Cảm biến điện dung: Cảm biến điện dung được sử dụng để phát hiện các vật thể kim loại cũng như phi kim loại bằng cách thay đổi biên độ gây ra bởi điện dung của vật thể trong trường tĩnh điện .
Cảm biến quang điện: Cảm biến quang điện sử dụng một chùm ánh sáng để phát hiện sự hiện diện của các vật thể. Vì ánh sáng có thể truyền đi khoảng cách xa, nên những cảm biến này được sử dụng cho mục đích cảm biến tầm xa.
Cảm biến khí GAS
Cảm biến khí được sử dụng để theo dõi sự thay đổi chất lượng không khí và phát hiện sự hiện diện của khí độc hại do rò rỉ hoặc các trường hợp khác.
Chúng chủ yếu được sử dụng trong các ngành công nghiệp dầu khí, sản xuất và dược phẩm, nhà cao tầng, nhà máy, … .
Cảm biến khí bao gồm một vật liệu cảm biến và một lớp điện cực với các điện tử tự do chạy qua chúng. Oxy thu hút các điện cực đến bề mặt của vật liệu cảm biến, dẫn đến một số lượng thấp các electron tự do chảy bên trong vật liệu cảm biến.
Tuy nhiên, nếu không khí tinh khiết được thay thế bằng các khí độc hại như carbon monoxide hoặc propane, các electron được giữ bởi các phân tử oxy sẽ bị đẩy vào bên trong vật liệu cảm biến và cho phép dòng điện chạy qua mạch. Điều này kích hoạt cảm biến phát ra tín hiệu cảnh báo phát hiện sự hiện diện của khí độc hại.
Cảm biến nhiệt độ
Cảm biến nhiệt độ được sử dụng để phát hiện sự thay đổi của nhiệt độ. Chúng được sử dụng trong các thiết bị gia dụng như tủ lạnh, Máy điều hòa và bộ điều nhiệt cũng như trong các ngành công nghiệp như sản xuất, nơi máy móc được yêu cầu hoạt động ở nhiệt độ nhất định.
Cảm biến nhiệt độ có thể cung cấp số liệu nhiệt độ tại thời điểm đo của máy móc và môi trường tự nhiên, giúp máy móc thực hiện các hoạt động ở nhiệt độ tối ưu của chúng. Các cảm biến nhiệt độ được sử dụng phổ biến nhất hoạt động trên nguyên tắc cặp nhiệt điện.
Một cặp nhiệt điện được tạo thành từ hai kim loại khác nhau được ghép với nhau để tạo thành hai chỗ nối (nóng và lạnh). Dòng điện do sự chênh lệch nhiệt độ của hai điểm nối có thể được chuyển đổi thành giá trị nhiệt độ.
Cảm biến IoT cung cấp thông tin quan mà máy móc hoặc con người cần trong thời gian đo lường có thể ảnh hưởng đến hoạt động công việc và đời sống. Chúng có thể giúp ngăn chặn thảm họa hoặc giúp giảm thiểu thiệt hại nếu các hành động nhanh chóng được thực hiện dựa trên dữ liệu do chúng cung cấp. Do đó, cảm biến IoT và thiết bị IoT đang trở nên phổ biến trong môi trường làm việc cũng như gia đình. Sẽ không lâu nữa, chúng sẽ trở thành một phần nội tại trong cuộc sống của chúng ta.
Biên tập: Mai Minh Mẫn
Xem bài viết gốc