Senzor Smart vs. Senzor Inteligent

3 MAI 2017

Senzorul este un dispozitiv sensibil care răspunde cu un semnal la variația unui parametru din mediul fizic sau chimic. Parametrul variabil (intrarea) definește tipul senzorului: senzor optic (lumină, UV, IR), senzor termic (căldură, temperatură), senzor de mișcare (accelerație, viteză), senzor de debit (viteză, volum fluid), senzor de nivel (nivel, altitudine), senzor de umiditate (capacitiv, rezistiv), senzor de presiune (forță), senzor de câmp (magnetic, electric, radio), senzor de parametru electric (potențial, curent, rezistență), senzor de proximitate (unde, ultrasunete, infraroșu, atingere), senzor de poziție (codificator, bariera optică), senzor chimic (gaze, lichide), senzor de mediu (pH), senzor de comutare (eveniment, on/off) sau orice alt parametru din alte fenomene sau evenimente dintr-un mediu sau proces tehnologic. Răspunsul (ieșirea) este un semnal ce este convertit în afișare (analogică sau numerică) pentru a fi citit de operatorul uman la locul senzorului sau transmis electronic (semnal analogic sau digital) prin fire sau radio, pentru citire sau prelucrare ulterioară. Senzorii sunt folosiți ca și organele noastre de simț în lumea din jurul nostru, fiind piesele centrale în aplicațiile din IoT.

Ecas_EA0417_Fig-7Senzor SMART vs. Senzor INTELIGENT
Senzorul simplu este un dispozitiv autonom ce are 3 părți esențiale: (1) elementul sensibil, (2) conducția semnalelor și prelucrare, (3) interfața de afișare și/sau de conectare la alt dispozitiv. Senzorii pot genera semnale electrice (ex. un termocuplu generează tensiune, o fotodiodă generează curent) sau necesită ali­mentare (ex. o termorezistență, un termistor).
Senzorul smart are integrate circuite suplimentare cu abilitatea de a prelucra semnalul de intrare, livrând la ieșire un semnal ce ajută la înțelegerea datelor ce corespund parametrului și la implementare ușoară într-un proiect.
Tehnologia de comunicație cu/fără fir este esența unui senzor smart.
Senzorul inteligent, așa cum sugerează și numele, este un tip senzor capabil de a prelucra semnalul de intrare și de a efectua o serie de funcții inteligente, ca parte a sarcinilor. Un senzor inteligent este capabil de auto-testare, auto-validare, auto-adaptare precum și de auto-identificare. Senzorul inteligent înțelege mediul în care este pus și poate gestiona o gamă largă de condiții. Diferența dintre inteligent și smart este că inteligența înseamnă îmbunătățirea prin învățare, raționament și înțelegere, bazându-se pe informații. Smart, adică abil, înseamnă o stare, dar inteligent înseamnă adaptare la condiții schimbătoare. Vezi Nota 1.

Ecas_EA0417_Tabel-1Alegerea unui senzor se face apelând la Resurse pentru senzori:
•    Ghid Selector în funcție de aplicație și cerințe de calitate (Nota 2.)
•    Documentație senzor, Note de aplicații
•    Instrumente de dezvoltare senzor
•    Descărcări de software

Digi International® ( www.digi.com), un important furnizor mondial pentru produse și servicii de conectivitate M2M și IoT, oferă soluții gata de utilizat, integrând senzori prin portaluri celulare (cellular gateways) pentru conectivitate wireless în locații fără surse de alimentare cu putere sau cu putere scăzută. Se oferă soluții de tip plug-and-play, ce permit monitorizarea senzorilor de la distanță pentru a fi utilizați în medii considerate anterior prea dure, la distanță mare sau neviabile economic. Cu versatilitate și flexibilitate pentru a se potrivi senzorilor gata de folosință (off-the-shelf), cum ar fi pentru debit, nivel, presiune și condiții din mediul real, soluțiile de gateway celular vă ajută ca utilizarea senzorilor să fie ușoară și omniprezentă.

Ecas_EA0417_Fig-1XBee® Sensors – Informații din mediu în timp real folosind rețele ZigBee®
•    Format compact, alimentare din baterii, cu ZigBee® integrat
•    Informații în timp real: temperatură, umiditate și lumină
•    Instalare și configurare ușoară pentru implementare rapidă
•    Durată lungă de viață a bateriei pentru o funcționare fiabilă
•    Dimensiuni mici pentru instalare discretă
www.digi.com/products/xbee-rf-solutions/boxed-rf-modems-adapters/xbee-sensors#specifications

Ecas_EA0417_Fig-3

Digi Watchport/H Senzor de umiditate/ temperatură

Watchport® Sensors
Soluții de monitorizare a mediului prin USB
•    Senzori plug-and-play USB pentru monitorizare de la distanță
•    Preîntâmpină deteriorarea echipamentelor și instalațiilor, reduc timpul de inactivitate
•    Software-ul inclus indică starea dispozitivului, face achiziție de date și alarmare
•    Proiectați pentru puncte de vânzare, aplicații medicale și securitate, centru de date

Ecas_EA0417_Fig-4

Digi Watchport/D Senzor de distanță

Senzorii Watchport USB oferă o soluție ușoară plug-and-play pentru a măsura distanța / proximitatea, umiditatea și temperatura. Crearea unui sistem de monitorizare realizat la comandă cu senzori Watchport poate preîntâmpina deteriorarea echipamentelor și instalațiilor și reduce timpii morți din sistem și întreținerea costisitoare. Seria Watchport  include, de asemenea, camere USB Watchport.
Watchport® Manager este un software de aplicație ce furnizează informații despre starea dispozitivului, centralizat, înregistrează istoricul datelor și permite integrarea ușoară a mai multor dispozitive Watchport fără dezvoltare de software suplimentar. Software-ul personalizat poate trimite alerte prin e-mail, pager sau telefon atunci când sunt detectate evenimente nedorite, făcându-l ideal pentru monito­rizarea de la distanță a punctelor de vânzare (chioșcuri, ATM-uri), activarea chioșcurilor de informații când cumpărătorii sunt în apropiere sau să încheie sesiuni confidențiale de tip chioșc HR (Human Resources) atunci când nu mai sunt detectați utilizatorii, aplicații medicale și monitori­zarea temperaturii / umidității camerei unui server.
https://www.digi.com/products/usb-and-serial-connectivity/usb-sensors/watchportsensors

Digi Connect® Senzor+
Ecas_EA0417_Fig-6Soluție de vârf pentru monitorizare gateway-celular. Ușor de instalat și de gata de lucru, alimen­tare cu baterii.
•    Carcasă rezistentă la intemperii cu o gamă largă de temperatură, ideal pentru utilizarea în toate mediile
•    Intervale configurabile de citire și raport, alarme cu prag și delta
•    Port I/O configurabil multiplu, pentru conectarea la mai multe tipuri de senzori
•    Conectare HART cu fire și suport MODBUS protocol
•    Ieșiri de putere configurabile elimină nevoia de surse de alimentare pentru senzori
•    Acoperire celulară globală
•    Disponibil cu serviciu de telefonie mobilă la pachet
www.digi.com/products/cellular-solutions/cellular-gateways/digi-connect-sensor

Ecas_EA0417_Tabel-2Ecas_EA0417_Tabel-3Cum funcționează Digi Connect Sensor
Digi Connect Sensor are 4 intrări analogice ce pot fi configurate fie ca 0-10VDC, fie buclă de curent 4-20mA. Fiecare dintre aceste 4 intrări analogice are o ieșire de putere care poate fi activată sau dezactivată de către utilizator. Ieșirile de putere au un nivel de tensiune DC configurabil astfel încât Digi Connect Sensor poate alimenta aproape orice senzor. Digi Connect Sensor are, de asemenea, un port I/O digital, care poate fi configurat pentru diverse funcții. Portul I/O digital poate fi configurat ca o intrare sau o ieșire digitală, sau numărător de impulsuri atunci când este conectat la un comutator mecanic sau un contor de impulsuri. Portul I/O digital poate fi de asemenea configurat pentru a trezi aparatul din modul de repaus cu un semnal tip puls în creștere și/sau descreștere. Portul I/O digital, la fel ca intrările analogice, are propria sa ieșire de putere DC. Acoperire celulară globală, în benzile 2G și 3G, LTE cat 1.
Expertul pentru conectarea Digi Connect Sensor, elimină nevoia de afișări LCD scumpe pentru a afișa valorile senzorilor la nivel local. Conectați-vă direct cu telefonul mobil la Digi Remote Manager pentru a verifica configurațiile. Se descarcă prin Google Play.

Ecas_EA0417_Fig-8Digi Connect Tank
Soluție de monitorizare rezervoare, recipiente, containere. Activată complet pentru integrare celulară.
•    Acces informațional, de la distanță, la rezervoarele amplasate, practic, oriunde
•    Senzor complet integrat / viață lungă a bateriei / acces la rețele celulare la nivel mondial, carcasă NEMA 4X pentru aplicații de monitorizare rezervoare
•    Oferă optimizare logistică și operațională referitor la locul de amplasare al rezervorului și nivel
•    Reduce timpul de transport și consumul de combustibil prin dirijarea eficientă a flotei și a personalului
•    Management eficient și previzibil al lanțului de aprovizionare
•    Senzor ultrasonic integrat pentru măsurări fără contact ale nivelului de lichid
•    Include compensarea temperatură / viteză sunet
https://www.digi.com/products/cellular-solutions/cellular-gateways/digi-connect-tank

Ecas_EA0417_Tabel-5XBee-Pro® ZigBee Adapters
Adaptoare ZigBee pentru dispozitive ce comunică Serial și USB
Adaptoarele ZigBee-XBee PRO oferă conectivitate wireless la dispozitive electronice prin intermediul rețelelor tip plasă (mesh) avansate. Aceste adaptoare folosesc setul de funcții PRO ZigBee, pentru auto-reparare robustă, rețele cu auto-configurare. Acestea sunt ideale pentru activarea de senzori wireless, controlere și alte dispozitive în aplicații mai vechi cu fir, sau în cazul în care este de pre­ferat o interfață hard­ware comună.
Ecas_EA0417_Fig-10Adaptoarele ZigBee-XBee PRO pot fi alimentate din baterie sau de la rețea. Acestea sunt disponibile într-o gamă largă de interfețe fizice, inclusiv, RS-485, RS-232, USB (ce asigură alimentarea), I/O digitale și I/O analogice. Construite pe mo­dule XBee PRO, aceste adaptoare pot fi achiziționate într-o gamă largă de configurații și personalizate pentru a satisface nevoile aplicației. XBee sunt compatibile cu gateway-uri ConnectPort® X, module XBee® si accesorii XBee.
•    Suportă setul de caracteristici ZigBee PRO
•    Conectivitate wireless ZigBee® pentru RS232, 485 și dispozitive USB
•    Compatibil cu gateway-uri și module XBee
•    RF în aer liber, pe linia de vizare, până la 1500 m cu XBee-PRO®
www.digi.com/products/xbee-rf-solutions/boxed-rf-modems-adapters/xbee-pro-zb-adapters

Nota 1. Smart vs. Inteligent
Un senzor inteligent este capabil să detecteze condițiile externe și să le răspundă. Senzorul inteligent nu trebuie confundat cu senzorul smart, pentru care “smart“ se referă la a fi avansat tehnologic. Un senzor smart poate avea caracteristici avansate, dar nu are funcțiile de condiționare a semnalelor, care să-l facă “inteligent“. Un senzor inteligent este capabil să gestioneze funcțiile sale, ca urmare a unor stimuli din mediul exterior. Acest lucru arată că un senzor inteligent are arhitectura de învățare avansată, adaptare și de procesare a semnalelor, toate într-un singur circuit integrat. Un senzor inteligent necesită hardware specializat format din circuite de condiționare (prelucrare) a semnalului, pentru a se monitoriza pe sine și alte aparate de control. Domeniile de bază sunt în vehicule computerizate, dispozitive de supraveghere, robotică, aplicații militare și spațiale. În unele limbi “smart“ și “intelligent“ sunt traduse din limba engleză de același cuvânt care înseamnă, în mod normal, “inteligent“. Dar, în limba engleză, există o diferență. Inteligent și Smart sunt termeni care sunt oarecum legați unul de celălalt. Fără inteligență nu se poate demonstra abilitatea, iar dacă ceva nu este smart, inteligența nu este vizibilă în toate activitățile. Este un motiv de existentă a două definiții: senzor smart și senzor inteligent, utilizate pe scară largă. Mediile academic și industrial consideră că senzorul e smart cu referire la aspecte tehnologice “inteligente“, iar senzorul e inteligent considerând aspectele funcționale “inteligente“. Noile tehnologii MEMS și NEMS îmbunătățesc funcționalitatea și miniaturizarea senzorilor, dezvoltând inteligența lor. Vezi Nota 3. Mai mult: http://internetofthingsagenda.techtarget.com/definition/smart-sensor

Nota 2. Cerințe de calitate pentru un senzor
• Sensibilitate ridicată: semnalul de ieșire se modifică la o schimbare unitară a cantității ce se măsoară. (ex. tensiunea unui senzor de temperatură se modifică cu 1mV la schimbarea temperaturii 1°C)
• Liniaritate: Ieșirea ar trebui să varieze liniar la modificări pe intrare
• Rezoluție înaltă și timp de răspuns mic: cea mai mică schimbare în intrare să fie detectată rapid
• Semnalul la ieșire să fie stabil și curat: fără întreruperi și neafectat de perturbații
• Senzorul să nu influențeze mediul în care e poziționat
• Consumul de energie cât mai mic

Nota 3. Senzorii smart cu tehnologii MEMS și NEMS
O dezvoltare puternică au senzorii bazați pe tehnologii MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems), senzori smart, senzori cu capacități de prelucrare încorporate. Senzorii bazați pe tehnologii MEMS și NEMS (Nano-Electro-Mechanical Systems) și senzorii inteligenți sunt preocuparea actuală a firmelor de componente electronice. Tehnologiile MEMS permit miniaturizarea senzorilor și, în același timp, integrează în elementele lor de senzori și funcții microelectronice în spațiu minim. Tehnologiile MEMS fac posibilă producția senzorilor în masă, la cost eficient, îmbunătățind funcționalitatea și miniaturizarea acestora. Astfel, producătorii majori de senzori și dispozitive electronice oferă deja senzori complet integrați pe un singur cip, având propria sa inteligență locală pentru procesarea informațiilor. Ex. Silicon Labs  este un furnizor de frunte de soluții inteligente de senzori, care sunt caracterizate prin fiabili­tate extraordinară, dimensiuni compacte, un nivel ridicat de integrare și ușurința de neegalat în utilizare pentru o varietate de aplicații. www.silabs.com/documents/public/brochures/sensor-selector-guide.pdf

Constantin Savu
Director General
Ecas Electro

 

ECAS Electro | www.ecas.ro

ECAS Electro ( www.ecas.ro) este distribuitor autorizat al Digi International Inc. ( www.digi.com)

Detalii tehnice și comerciale: birou.vanzari@ecas.ro

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *

  • Folosim datele dumneavoastră cu caracter personal NUMAI pentru a răspunde comentariilor/solicitărilor dumneavoastră.
  • Pentru a primi raspunsuri adecvate solicitărilor dumneavoastră, este posibil să transferăm adresa de email și numele dumneavoastră către autorul articolului.
  • Pentru mai multe informații privind politica noastră de confidențialitate și de prelucrare a datelor cu caracter personal, accesați link-ul Politica de prelucrare a datelor (GDPR) si Cookie-uri.
  • Dacă aveți întrebări sau nelămuriri cu privire la modul în care noi prelucrăm datele dumneavoastră cu caracter personal, puteți contacta responsabilul nostru cu protecția datelor la adresa de email: gdpr@esp2000.ro
  • Abonați-vă la newsletter-ul revistei noastre