今天，物聯網連接比以往任何時候都能使所有類型的物理傳感器直接將其數據發送到虛擬儀錶板，整個過程幾乎不需要人的互動。
這要歸功於物聯網技術的最新進展，如蜂窩物聯網和LPWAN（低功耗廣域網），這些技術從根本上改變了傳感器的使用方式——從偶爾的測量到跨多個工業和消費應用的連續、實時遠程監控。
說起來，傳感器並不完全是一個新事物。
傳感器主要用於測量現實世界中的變量，如溫度或壓力，早期的傳感器設備可以追溯到1500年。
正如一篇博客文章中指出的那樣：
溫度測量已經存在了很久，最早可以追溯到公元150年。但是，據估計，溫度計的真正科學發展到1500年才開始。多年來，不同類型的溫度計被開發出來。
人類總是覺得需要比以往更快、更準確、更有效地測量事物。這是我們的天性，也正是物聯網傳感器崛起的原因。
在物聯網還沒有出現之前，市場上已經有很多類型的測量設備，包括溫度計、磁力計（其中指南針是一個顯著的例子）、高度計等等。
這個清單永遠不會結束。
在這些設備中使用的傳感器是為了檢測、測量和報告一次一個真實世界的變量。它們的全部目的是幫助我們以"任何人"都能理解的可測量、通用的方式來理解我們周圍的世界。
見過飛行員的駕駛艙嗎？
飛行員的駕駛艙裡裝滿了飛行儀表，如高度計和油量表等。這些儀錶盤中充滿了飛行儀器，報告著來自各種類型傳感器的可變數據，比如，燃料水平、系統壓力等。
下一代物聯網傳感器的發展目的也是如此——通過使用物聯網模塊，將其數據匯總並直接發送到物聯網儀錶板，從而使其更快、更容易地做出重要決策。
此外，預測性維護是物聯網傳感器有望改變製造業和工業運營方式的關鍵領域之一。當然其他有趣的物聯網應用也在不斷上升。
下面，我們將查看12種正在實現這些用例的物聯網傳感器類型，以及來自不同製造商的一些傳感器設備示例。
1.壓力傳感器
壓力傳感器是測量氣體或液體中的壓力（阻止流體膨脹所需的力）的設備，可以有各種尺寸和形狀，它們是物聯網傳感器的最受歡迎的例子之一。
壓力傳感器有不同的類型。
比如氣壓計，它包含在大多數氣象站中，旨在測量大氣壓力的變化。
再比如氣體壓力傳感器，旨在監測氣體中的壓力變化，特別是在石油、能源和公用事業應用中。
雖然從技術上講，稱重傳感器不是壓力傳感器，但事實上它是壓力傳感器的一種變體，在測量重量（如動物重量，或油罐或筒倉的液位）時，可以作為一種首選方法。
這些類型的傳感器構成了我們的天然氣和能源基礎設施的骨幹，因為如果沒有它們，我們將無法監測系統壓力。將物聯網模塊連接到這些傳感器中的一個，您的數據就可以在計算機屏幕上顯示出來。
物聯網壓力傳感器的例子：
NCD公司的長距離無線壓力傳感器（工業）
歐姆龍（工業）公司的E8PC
歐姆龍的E8PC工業物聯網壓力傳感器
2.光傳感器
光傳感器也稱為光電設備或光電傳感器，它是將光能（光子）轉換成電能（電子）的無源光電器件。生活中，光傳感器比您想像的要普遍得多。
就像壓力傳感器一樣，光傳感器可以滿足各種目的，並廣泛用於亮度控制，安全性甚至農業。
在農業中，測量土壤吸收的光是關鍵。因此，通過光傳感器跟蹤光線的變化，對於天氣監控以及在農業中的應用非常有用。
光傳感器也可以是運動傳感器的一種更簡單，更具成本效益的替代方案，例如在酒店房間，倉庫或走廊中進行存在檢測。
智能光物聯網傳感器專為工業和消費者使用而設計（來源：Enlighted）
物聯網光傳感器的示例：
來自Enlighted的智能傳感器(消費者和企業)
NCD（工業）的長距離環境光傳感器
3.溫度和溼度傳感器
溫度和溼度傳感器與上面介紹的兩種傳感器一樣受歡迎，並被廣泛使用。溼度通常與溫度一起被跟蹤，它們被捆綁在一起，放在預製的物聯網模塊中。
一方面，溫度傳感器測量源中的熱能量，它們的目的是測量溫度變化。另一方面，溼度傳感器測量各種氣體在大氣中的水蒸氣量。
溫度監測是工業環境中常見的使用案例，在這種情況下，機器需要長期在一定的溫度下運行。
溫溼度傳感器日常使用案例包括：
食品安全合規
醫療保健和酒店業的冷鏈監控
倉庫和庫存管理
暖通空調系統監控
IoT溫度和溼度傳感器的例子：
萊爾德公司的Sentrius™RS1xx（工業級）
無品牌的DHT-22 2302（DIY）
4.陀螺儀和加速度傳感器
很多人應該已經認識了陀螺儀和加速度計。它們是讓你的智慧型手機感知手機是直立還是橫屏模式的傳感器，它們被廣泛應用於手機遊戲設計中。
在物聯網應用方面，這些小傳感器和你手機中使用的傳感器一樣受歡迎。即使它們存在差異，但大多數加速度計晶片也帶有陀螺儀，因此我們將它們合併到一個部分。
兩者之間的區別如下：
陀螺儀是一種利用地球重力來幫助確定方向的設備。它的設計包括一個稱為轉子的自由旋轉盤，該盤安裝在更大，更穩定的車輪中心的旋轉軸上。當軸旋轉時，轉子保持靜止以指示中心重力拉力，從而指示向下的方向。
加速計是一種設計用於測量非重力加速度的緊湊型設備。當它所集成的物體從靜止到任何速度時，加速度計被設計成對這種運動相關的振動作出反應。
ADI的ADXL335加速度計
在物聯網中，加速度計是振動傳感器的核心，它可以將加速度數據轉化為振動頻率(也就是Gs轉化為Hz!)，常用於檢測工業機器的非正常運行。
陀螺儀可用於確定GPS跟蹤物體的移動方向，以及天氣和清潔能源應用中的風向。
物聯網陀螺儀和加速度傳感器的例子。
Kionix公司的KX系列加速度計（工業）
模擬設備公司的ADXL335加速度計（DIY）
5.近距離和運動傳感器
作為一種非常常見的設備，接近傳感器被應用在無數的物聯網應用中。近距離傳感器能夠在沒有任何物理接觸的情況下，通過發射電磁場或一束電磁輻射（如紅外線）並尋找場中的變化來檢測附近物體的存在。
這些設備中的一些也被稱為距離傳感器，它們使用超聲波來測量其自身與被檢測物體之間的距離。
接近傳感器可能會與運動傳感器混淆，但它們不是同一件事。接近傳感器可以通過測量與物體的距離來檢測運動，而PIR（熱釋電紅外）傳感器是一種很好的低成本，專用於運動檢測的替代方法，因為它們的輸出大多為二進位：1或0。
這些傳感器通常用於運動檢測器，可用於從打開燈到在可疑運動的情況下向警方報警。
物聯網近距離和運動傳感器的例子：
Seeed的各種接近傳感器（DIY和模塊化）
NCD(工業)的長距離無線近距離和光傳感器
6.流量和氣體傳感器
流量傳感器是用於測量運動液體或氣體的流量或數量的設備，它們與氣體傳感器有些相關，後者是檢測和識別不同類型氣體的電子設備。
流量傳感器包括用於測量液體和氣體流量的所有類型的設備。用例包括工業過程監控，HVAC以及天然氣和水管理應用。
智能計量是流量傳感器影響最大的領域之一。在這裡，超聲波流量計與IoT模塊配對以將數據發送到遠程位置。
隨著NB-IoT和LTE-M等蜂窩物聯網技術的出現，以及對公用事業公司和最終用戶的明顯好處，預計到2025年流量，氣體和電傳感器將顯著增長。
這清楚地表明了智能計量的強勁趨勢以及這些類型的工業用途傳感器的總體使用增加。
從氣體傳感器的角度來看，這些傳感器傳統上是笨重的設備，直到最近才變成低功率的自適應設備，以監控本地環境中的空氣品質。
物聯網氣體和流量傳感器的示例：
Sensirion的各種流量傳感器（工業）
Spec Sensors的各種氣體傳感器（DIY和模塊化）
7.聲音傳感器
相比之下，聲音傳感器沒有像其他類型的傳感器那樣被廣泛使用，但是由於它們的獨特屬性和有趣的用例，它們仍然值得一提。
首先，什麼是聲音傳感器？
聲音傳感器定義為通過強度檢測聲波並將其轉換為電信號的模塊。設備檢測到強度變化時，可以將數據發送回儀錶板。
像Seeed Studio提供的那種簡單的聲音傳感器相當便宜，它們可以幫助您找出一些不同的用例。例如，在原本安靜的房間中檢測聲音的存在。
還有一些錄音機，不僅可以檢測聲音，而且可以在強度變化時立即記錄下來，這在安全性方面特別有用。
最後，一個高級用例涉及到所謂的聲/噪級計；在整個頻率範圍內評估噪聲的設備。
這些允許更複雜的環境噪聲計量應用。
物聯網聲音傳感器的示例：
SensorTeam的SoundSensor（建築）
IoTsens（智能城市）的聲音和噪聲IoT傳感器
8.溼度傳感器
溼度傳感器是近期農業發展的關鍵，可讓農民不斷監測土壤健康。土壤條件在整個生長期都在不斷變化，由於土壤和水監測的最新發展，正在從田間實時測量中獲取關鍵信息，從而幫助農民做出更快，更準確的作物生產決策。
大多數溼度傳感器都是單點的，這意味著它們可以在單個固定位置測量土壤中的水分。
這種傳感器應安裝在農作物田地的多個位置，以提高測量精度。
深度在這裡也起著重要的作用，因為灌溉的效果在不同的水平上可能更強或更弱。防潮設備通常配備長探針，可深入土壤並測量不同深度的水分。
溼度傳感器對於智能農業中的用例非常重要（來源：Sensoterra）
物聯網溼度傳感器的示例：
Sensoterra（農業）的無線土壤溼度傳感器
NCD(農業)的長距離物聯網土壤水分傳感器
9.圖像傳感器
傳感器是一個收集物理世界信息的設備，以提供一組隨時間變化的測量值。在同樣的邏輯下，我們可以把攝像頭看作是一個二維光學/紅外傳感器，提供隨時間變化的測量矩陣。
攝像頭作為一種傳感機制被廣泛使用，從人員統計應用到AI驅動的模式識別。
例如，Asimetrix的PigVision技術就是一個獨特的應用：基於圖像的傳感器，基於訓練好的AI模型實時測量豬的體重。
索尼在工業，公用事業和航空領域也大力支持圖像傳感器技術。
索尼先進的Pregius工業IoT圖像傳感器技術
物聯網圖像傳感器的示例：
OmniVision（工業）的OS02F10
索尼的Pregius系列圖像傳感器（工業）
10.磁傳感器
磁性傳感器在消費和工業應用中均用於檢測大型金屬物體，例如汽車，面板，外殼等。這些設備可檢測磁場的變化和幹擾，例如通量，強度和方向。
Crocus Technology的CT8xx系列磁性物聯網傳感器
物聯網中通常使用三種類型的磁傳感器：
1.TMR（隧道磁阻）傳感器
2.簧片開關
3.霍爾效應傳感器
隧道磁阻是一個相當複雜的量子力學現象。但是，TMR傳感器在測量工業，汽車（例如自動泊車和自動駕駛汽車）和消費者應用中的機械位移和運動方面正變得越來越流行。
簧片開關是一種通過磁場操作的電氣開關。這些開關可以由電磁線圈致動，它們通常用於安全系統中，以控制電流並在檢測到有害訪客的情況下觸發動作。
霍爾效應傳感器則用於測量磁場強度。
物聯網磁性傳感器的示例：
HyperTech的定製磁傳感器（資產跟蹤）
Crocus Technology（能源部門）的CT8xx系列
11.空氣品質傳感器
儘管空氣品質和水質量是幾種類型的傳感器聯合使用的功能，但我們認為它們都應該有自己的類別。
當我們談到空氣品質時，首先想到的是汙染。但我們如何測量它呢？通過使用所謂的顆粒物傳感器。根據空氣中顆粒的大小，這些傳感器主要包括兩種類型。
PM10
PM2.5
顆粒較大（一般為10微米，故名）時，能檢測前者的顆粒物傳感器比較常見。檢測2.5微米及更小的細顆粒物就會逐漸變得困難。
Sensirion和其他製造商的工業顆粒物傳感器可以檢測這些細小顆粒，並幫助實施空氣品質系統。
正如前幾節所討論的那樣，氣體傳感器在識別空氣中的變化方面也發揮了巨大的作用，它們通常與PM傳感器一起嵌入。
物聯網空氣品質傳感器的例子：
ams（工業）的各種空氣品質傳感器
環境氣象PM2.5顆粒物監測儀(智能家居)
空氣品質傳感器可用於工業和消費者環境（來源：Ambient Weather）
12.水質傳感器
水是我們大多數人認為理所當然的東西，但世界上許多人並不能清楚地獲得這一重要資源。即使有，其質量也可能很差或直接有毒。
這就是水質傳感器的用武之地。
有幾個變量會影響水質，其中一些變量可以通過傳感器進行物理測量，比如：
pH值傳感器
濁度傳感器
ORP（氧化還原電位）傳感器
當結合使用時，這些傳感器構成了一幅完整的水質圖。例如，以下是美國地質調查局對pH值的介紹：
pH值是衡量水中游離氫離子和羥基離子的相對數量。游離氫離子多的水是酸性的，而游離羥基離子多的水是鹼性的，pH值會受到水中化學物質的影響，是水發生化學變化的重要指標。
基於此，pH值傳感器通過觀察水質的鹼度，在監測水質方面發揮了巨大的作用。濁度傳感器通過測量水中懸浮固體散射的光量來發揮類似作用。光線越少意味著水質越差。
最後，氧化還原電位傳感器可測量溶液作為氧化劑或還原劑的能力，可用於遊泳池中測量氯的氧化能力。
物聯網水質傳感器的示例：
Georg Fischer公司的Signet 2724-2726（工業）
來自Libelium的Waspmote水質模塊（各種）
以上就是物聯網世界中，值得我們關注的12種傳感器。
作者：AGUSTIN PELAEZ
編譯：梟梟
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