Innovative IoT-Sensoranwendungen ebnen den Weg in die Zukunft

Wenn Sie Leuten sagen, dass Kammerjäger Temperatursensoren verwenden, um Wanzen zu beseitigen, wirft das Fragen auf und die Leute wollen mehr wissen. Sie können die gleiche Reaktion erhalten, wenn Sie erwähnen, dass Mülldeponien, Entomologielabore und Leiter der Bananenreifung Sensordaten verwenden, um ihre Abläufe zu automatisieren und zu optimieren.

So geht es, wenn Sie über Sensoren und die ganze Bandbreite von Anwendungen sprechen, in denen sie im Spiel sind – von der Analyse der Lagertemperatur von COVID-19-Impfstoffen bis zur Überwachung der Wassertemperaturen in exotischen Fischfarmen. Diese manchmal seltsam klingenden Sensoranwendungen verdanken einen Großteil ihres Erfolgs den Menschen, die das Internet der Dinge (IoT) möglich machen.

Verpassen Sie nicht die sich schnell entwickelnden IoT-Sensoranwendungen

Jeder, von Ingenieuren über Geschäftsführer bis hin zu Arbeitern am Fließband, kann seine innovativen Sensoranwendungsideen in leistungsstarke IoT-Lösungen umsetzen. Es kann leicht sein, viele IoT-Technologien zu übersehen, weil sie sich entwickeln, schnell auf den Markt kommen und oft hinter den Kulissen arbeiten.

Sensoren helfen dabei, branchentransformative Innovationen hervorzubringen und geschäftskritische Aktivitäten zu rationalisieren, und das alles mit einem günstigen ROI. Es gibt einen Sensor, der fast alles misst – Temperatur, Feuchtigkeit, Vibration, Druck, Luftqualität, Stromverbrauch, Bewegung, Wasser und vieles mehr. Sie können IoT-Sensoren bei der Arbeit zusehen, wie sie die Maschinenwartung vorhersagen, den Außendienst optimieren, die Versorgungseffizienz steigern, Präzisionsbewässerung erzeugen, Impfstoffe lebensfähig halten, die Fabrikproduktion automatisieren und so weiter.

Die meisten IoT-Sensoranwendungen oder -Anwendungsfälle beginnen mit einer einfachen Frage:„Wie können wir das IoT nutzen, um dieses Problem zu lösen?“ Oder kreativer gefragt:„Wie können wir dieses Ding dazu bringen, mit uns zu sprechen?“ Dann geht es ins Rennen, um die besten IoT-Sensoren für datengesteuerte Lösungen zu entwickeln. Das ist es, was Sensoren für uns tun – sie machen Dinge, die wichtig sind, sprechen. Sensoren liefern die umsetzbaren Daten, die uns helfen, eine ganze Reihe von Problemen in jeder Branche zu lösen.

Sensoren lassen das IoT für Sie arbeiten

Sie könnten argumentieren, dass Sensoren die sind wesentliche (und oft übersehene) Variable in der IoT-Gleichung. Damit das IoT funktioniert, müssen Sie etwas spüren.

Ja, Sie brauchen den multiplizierenden Effekt der Konnektivität von einem Sensor zu einem Gateway zur Cloud für die Datenanalyse. Aber es ist das Erfassen, Messen und Überwachen, das industrielle Anwendungen intelligent und innovativ macht. Sensoren machen das IoT für Unternehmen erlebbar.

Bevor wir den Begriff – IoT – im alltäglichen Gespräch verwendet haben, haben wir über eingebettete Systeme oder Machine-to-Machine (M2M)-Kommunikation gesprochen und sie in vielen Branchen zum Einsatz gebracht. Es ist jetzt die Ära von Industrie 4.0, in der wir eine erstaunliche Automatisierung sehen, die kontinuierliche IoT-Fortschritte für eine schnelle Datenverarbeitung und -analyse nutzt.

Diese vielversprechende Revolution unterstützt viele neue IoT-Sensoranwendungen für Unternehmen, die bereit sind, die kombinierten Vorteile des allgegenwärtigen IoT und des industriellen IoT (IIoT) zu nutzen. Die zunehmende Popularität von Industrie 4.0- und IIoT-Anwendungen und die steigende Nachfrage nach Automatisierung und Robotik treiben das exponentielle Wachstum des Sensormarktes voran.

Aber nicht irgendein Sensor ist geeignet

Die Sensoren, die den größten Einfluss haben, basieren auf agilen Plattformen und sind in mehreren Umgebungen effektiv – Unternehmen, Gewerbe und Industrie. Wenn Sie über eine vielseitige Sensorplattform verfügen, verfügen Sie über globale Interoperabilität. Mit einem Multifrequenz-Funkgerät mit großer Reichweite und einem flexiblen Mikrocontroller können Sie schnell einen Sensor für praktisch jede Industrieanwendung einsetzen.

Da sich digitale Steuerungssysteme weiterentwickeln und die Gesamtkompetenz erhöhen, fordern Benutzer Verbesserungen in Bezug auf Sensorzuverlässigkeit, Reichweite, Reaktionszeit, Leistung, Überlebensfähigkeit, einfache Integration und Kommunikationsfähigkeiten. Letztendlich sind die Hauptmerkmale eines idealen Sensors:

• Einfache Installation und Verwendung

• Geringer Stromverbrauch

• Vielseitig in Form und Funktion

• Günstig

Sensoren müssen einfach zu installieren und in einer Vielzahl von Umgebungen und Situationen zu verwenden sein. Es ist ideal, damit die Sensoreinrichtung etwa 15 Minuten dauert und so einfach ist wie:

• Befestigen Sie es an oder in der Nähe dessen, was Sie steuern oder überwachen möchten.

• Schließen Sie es an eine Stromquelle an und schalten Sie es ein.

• Konfigurieren Sie es schnell mit einem Smartphone oder Computer.

Ein Sensor, der nur läuft, wenn er kommunizieren muss, benötigt am wenigsten Strom. Auf diese Weise können Sensoren eine Batterielebensdauer von über 10 Jahren erreichen. Andere Möglichkeiten zur Verlängerung der Batterielebensdauer – selbst für die leistungshungrigsten Sensoren – sind die Verwendung der neuesten Batterietechnologie oder Technologien zur Gewinnung von Umgebungsenergie wie Solar- und Piezoelektrizität oder sogar eine Kombination aus beiden.

Die weitreichende Funkreichweite und das Frequency-Hopping Spread Spectrum (FHSS) können die Zuverlässigkeit eines Sensors erheblich steigern. Es hat eine stärkere Immunität gegen Beeinträchtigungen durch physische Hindernisse, externe drahtlose Hochfrequenzsysteme und elektromagnetische Interferenzen (EMI).

Die physikalische Robustheit eines Sensors ist entscheidend. Ist es flexibel genug, um in mehreren Umgebungen platziert zu werden, viele verschiedene industrielle Anwendungen zu handhaben, eine Vielzahl von Komplikationen zu bewältigen und dennoch die kritischen Daten zu sammeln, zu speichern und Ihnen zu senden, die Sie benötigen? Außerdem bietet ein robuster Sensor die kostengünstigste und beste Art der Versicherung – Prävention. Sensoren können helfen, Probleme wie Anlagen- und Produktschäden oder Ausfallzeiten von Anlagen zu vermeiden. Sie ermöglichen es Ihnen zu erkennen, wann ein System oder eine Maschine auszufallen beginnt und das Problem immer noch kostengünstig zu beheben ist.

Halten Sie Sensordaten sicher, indem Sie Risiken eliminieren

Sind Ihre Sensoren nicht hackbar? Sensorsysteme, die Verschlüsselungsfunktionen mit dem Diffie-Hellman-Schlüsselaustauschalgorithmus und 128-Bit Advanced Encryption Standard (AES-128) Cipher Block Chaining (CBC) symmetrischer Schlüsselverschlüsselung enthalten, können übertragene Daten vor Sicherheitsverletzungen schützen. Und zum Schutz von Webservern und Browsern, die mit einem Sensornetzwerk verbunden sind, können Sie die Transport Layer Security (TLS)-Verschlüsselung verwenden.

Zusätzlich zu diesen Datenverschlüsselungsstandards benötigen Sensoren eine zusätzliche Sicherheitsebene. Für vollständige Sicherheit können Sie mit 256-Bit Secure Hash Algorithm 3 (SHA-3) eine Authentifizierungsschicht für mehr Schutz während der Datengenerierung und bis hin zu ihrer Nutzung hinzufügen.

Die 256-Bit-SHA-3-Authentifizierung kann Ihre Sensordaten mit einem eindeutigen globalen Schlüssel oder Fingerabdruck schützen. Diese Datenauthentifizierung umfasst eine Verifizierung der quellengenerierten Daten auf der Software- oder Anwendungsebene. Wenn der Sensor also Daten sendet, ist sein Begleiter ein automatisch generiertes Authentifizierungstoken. Und wenn die Software die Daten empfängt, wird das Token durch eine kryptografische Hash-Funktion mit einem benutzerdefinierten geheimen Sensorschlüssel analysiert. Auf diese Weise wird die Sicherheit an allen Kommunikationspunkten gewährleistet, beispielsweise zwischen Sensor, Gateway, Netzwerk, Netzwerkcontroller und der Cloud.

Letztendlich bilden diese Verschlüsselungs- und Authentifizierungsebenen zusammen eine starke Sensorsicherheitsplattform. Wenn Ihre Sensoren alle in einer End-to-End-IoT-Datensicherheitsplattform wie dieser eingeschlossen sind – umso besser.

Der Boom der Sensoren ist ein Segen für datengesteuerte Entscheidungen

Mit dem zunehmenden Wachstum von Sensoren, die zu Milliarden vernetzter Geräte werden, könnten Unternehmen leicht mit Milliarden, wenn nicht mehr Datenpunkten überfordert werden. Unabhängig davon, ob Ihre Sensoren Daten nur regelmäßig übertragen, wenn sich Parameter ändern, oder in Echtzeit-Streams zur Verarbeitung in einem Rechenzentrum, der Cloud oder am Rand Ihres Netzwerks, Sie benötigen eine vielseitige Softwareplattform, um die potenziell beispiellose Datenmenge zu verstehen.

Die Hauptvorteile von Sensoren liegen nicht nur in ihren Datenerfassungsfunktionen, sondern auch in ihrer Aktivierung der agilen Datenanalyse. Die Kombination aus Sensorverwaltung, Datenaggregation und -speicherung sowie Warnungen in einer Cloud-basierten oder lokalen Plattform mit anpassbaren APIs für die Integration von Analysesoftware kann der Schlüssel zu schnellen datengesteuerten Entscheidungen sein.

Die Zukunft vorhersagen:Es ist hell für Sensoren.

Die Sensoren, die sich Ingenieure heute vorstellen, werden sich weiterentwickeln, um neue und verfeinerte Ideen für zukünftige Anwendungen zu entwickeln. Wie wir gesehen haben, treten die einst futuristischen Technologien wie künstliche Intelligenz (KI) und das Spektrum der Realitäten – virtuell, erweitert und gemischt – in vielen Facetten unserer Arbeit und unseres Privatlebens in den Mainstream ein.

Sensoren spielen eine entscheidende Rolle bei der Anwendung dieser Fortschritte. Und Sensoren werden dazu beitragen, die ultraschnelle Datenverarbeitung und -analyse der nahen Zukunft zu speisen, die durch 5G, KI, Computer Vision, Sensorfusion und Multi-Access-Edge-Computing angetrieben wird. Es ist leicht vorherzusagen, dass sich Sensoren aufgrund dieser Innovationen und des Wachstums von Smart Cities über Smart Factories bis hin zu Smart Cars weiter für den Einsatz in noch unvorstellbaren Anwendungen weiterentwickeln werden.

• Flexible Plug-and-Play-Sensoren werden neue Maßstäbe in Form und Funktion setzen, auch jenseits eines Kombinationssensors, der nur zwei Parameter misst, beispielsweise Bodenfeuchte und Temperatur.

• Innovationen werden kommen, da wir weiterhin viele Bedingungen mit einem vielseitigen Sensorsystem für viele Fernüberwachungslösungen erfassen.

• Die durch Sensoren und KI unterstützte industrielle Steuerungsautomatisierung wird weiterhin innovative Möglichkeiten zur Verbesserung von Fertigungsprozessen schaffen.

• Satellitenkommunikation und GPS-Fortschritte werden kombiniert, um die Art und Weise zu verbessern, wie Sensoren Anlagen an extrem abgelegenen Orten überwachen.

• Die Sensorenergieversorgung wird sich durch Batteriefortschritte und autarke oder Energy-Harvesting-Optionen verbessern.

• Da Sensoren immer vollständiger in drahtlose Netzwerke integriert werden und Hardwarekonfigurationen ersetzen, werden wir eine Reduzierung der Kosten und des Stromverbrauchs feststellen.

Sie können sich darauf verlassen, dass Sensoren diese Industrie 4.0-Ära und darüber hinaus kontinuierlich verändern werden.

Dieser Artikel wurde von Brad Walters, Gründer und CEO von Monnit, verfasst. Wenden Sie sich für weitere Informationen an Herrn Walters unter Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! JavaScript muss aktiviert werden, damit sie angezeigt werden kann. oder besuchen Sie hier .