Nếu bạn có cảm biến chuyển động để giúp giữ an toàn cho ngôi nhà của mình hoặc sử dụng cửa tự động mở khi bạn đến gần chúng, thì bạn đã quen thuộc với cảm biến thông minh hay smart sensor. Cảm biến thông minh đã xuất hiện được một thời gian, nhưng với sự phát triển theo cấp số nhân của các thiết bị IoT, các cảm biến này cũng phát triển theo. Được sử dụng cho các ứng dụng khác nhau trong các ngành công nghiệp khác nhau, các cảm biến này có thể làm cho mọi thứ trở nên hiệu quả và dễ dàng hơn. Nhưng chính xác thì cảm biến thông minh là gì?

Cảm biến thông minh smart sensor là thiết bị lấy thông tin từ môi trường vật lý và sử dụng bộ vi xử lý nhúng và giao tiếp không dây để giám sát, kiểm tra và bảo trì các hệ thống khác nhau. Chúng có khả năng thu thập dữ liệu môi trường chính xác hơn với ít nhiễu sai hơn. Mặc dù chúng được sử dụng cho nhiều ứng dụng, chúng thường được tìm thấy nhất trong các cơ chế giám sát, chẳng hạn như smart grid, ứng dụng khoa học và hệ thống bảo mật.

Vậy, chúng hoạt động như thế nào? Cảm biến thông minh dựa vào bộ vi xử lý tích hợp để giúp chúng thực hiện các chức năng khác nhau, như xử lý kỹ thuật số, chuyển đổi mã từ analog sang kỹ thuật số, chức năng giao diện và tính toán. Chúng cũng xác định thời điểm dữ liệu cần được lưu trữ hoặc xóa phù hợp với đầu vào mà chúng thu thập.

Smart sensor cũng sử dụng Hệ thống Cơ điện Vi mô (MEMS) và công nghệ Tích hợp Quy mô Rất lớn (VLSI) để giúp chúng hoạt động. MEMS cho phép cảm biến xử lý lượng lớn dữ liệu trong một phần giây. Nó cũng tăng cường và cải thiện các chức năng tự hiệu chỉnh của cảm biến. VLSI là một phần của MEMS có chức năng chuyển đổi dữ liệu đã thu thập thành tín hiệu điện có thể được sử dụng để xử lý, hiển thị, ghi và truyền.

Cảm biến thông minh có bốn chức năng chính:

Đo đạc

Cấu hình

Xác minh

Truyền thông

Các phép đo được thực hiện bằng cách phát hiện các tín hiệu vật lý và chuyển đổi chúng thành tín hiệu điện. Điều này giúp đo lường và giám sát mọi thứ, chẳng hạn như giao thông, nhiệt độ và các ứng dụng công nghiệp. Cấu hình là một tính năng quan trọng vì nó cho phép cảm biến phát hiện lỗi căn chỉnh hoặc cài đặt, trong khi chức năng xác minh có nhiều mục đích sử dụng, chẳng hạn như giám sát liên tục hành vi của cảm biến thông minh, sử dụng một bộ thiết bị / mạch giám sát được triển khai trong cảm biến. Cuối cùng, tính năng giao tiếp cho phép cảm biến nói chuyện với bộ vi xử lý chính hoặc vi điều khiển.

Một ví dụ hoàn hảo về cảm biến thông minh là một ngôi nhà được kết nối. Đèn bật sáng khi cảm nhận được chuyển động. Bộ điều nhiệt thay đổi khi mọi người trở về nhà. 

Với khả năng giám sát và theo dõi của mình, các smart sensor được sử dụng trong một loạt các ứng dụng. Nhiều ngành công nghiệp khác nhau đã chuyển sang sử dụng cảm biến thông minh để giúp họ thực hiện các nhiệm vụ giám sát khác nhau, bao gồm:

Theo dõi lũ lụt và mực nước

Theo dõi động vật và nông nghiệp

Kiểm soát môi trường

Giám sát và kiểm soát giao thông

Giám sát hệ thống từ xa và chẩn đoán lỗi thiết bị

Vận tải và hậu cần

Ứng dụng công nghiệp

Nhưng vai trò lớn nhất của cảm biến thông minh là trong IoT. Điều hướng trên điện thoại di động, thiết bị đeo được và ô tô tự lái đều dựa vào các smart sensor theo một cách nào đó. Nhiều thị trường đang thay thế các hệ thống cảm biến cơ bản bằng các hệ thống thông minh vì tính hiệu quả, dễ sử dụng và các tính năng giao tiếp nâng cao. Và bởi vì các hệ thống này rất linh hoạt, chúng có thể dễ dàng được áp dụng cho các ngành và ứng dụng khác nhau.

Thị trường cảm biến thông minh chỉ ngày càng lớn hơn và tốt hơn. Như chúng ta đã thấy, cảm biến thông minh có thể xử lý nhiều tác vụ khác nhau trong nhiều ngành khác nhau. Những gì chúng có thể làm tiếp tục phát triển khi ngày càng có nhiều người tìm ra những cách mới và sáng tạo để sử dụng chúng. Với công nghệ tiên tiến, khả năng giám sát và hiệu quả của chúng, chỉ còn là vấn đề thời gian trước khi chúng thay thế tất cả các cảm biến cơ bản.