Aplicativos inovadores de sensores de IoT abrem o caminho para o futuro

Se você disser às pessoas que os exterminadores usam sensores de temperatura para eliminar percevejos, isso gera perguntas e as pessoas querem saber mais. Você pode obter a mesma reação quando menciona que aterros sanitários, laboratórios de entomologia e gerentes de amadurecimento de bananas usam dados de sensores para automatizar e otimizar suas operações.

É assim que acontece quando você fala sobre sensores e toda a gama de aplicativos em que eles estão em jogo – desde a análise da temperatura de armazenamento da vacina COVID-19 até o monitoramento da temperatura da água em fazendas de peixes exóticas. Esses aplicativos de sensores, às vezes estranhos, devem muito de seu sucesso às pessoas que fazem a Internet das Coisas (IoT) acontecer.

Não perca os aplicativos de sensores de IoT em rápida evolução

Todos, de engenheiros a gerentes de negócios e trabalhadores da linha de produção, podem transformar suas ideias inovadoras de aplicativos de sensores em soluções de IoT poderosas. Pode ser fácil ignorar muitas tecnologias de IoT porque elas se desenvolvem, chegam ao mercado rapidamente e geralmente trabalham nos bastidores.

Os sensores ajudam a produzir inovações transformadoras do setor e agilizam atividades críticas para os negócios, tudo com um ROI favorável. Há um sensor para medir quase tudo – temperatura, umidade, vibração, pressão, qualidade do ar, uso de energia, movimento, água e muito mais. Você pode ver os sensores IoT trabalhando prevendo a manutenção da máquina, otimizando os serviços de campo, aumentando a eficiência das concessionárias, gerando irrigação de precisão, mantendo as vacinas viáveis, automatizando a produção da fábrica e assim por diante.

A maioria dos aplicativos de sensores de IoT ou casos de uso começam com alguém simplesmente questionando:“Como podemos usar a IoT para resolver esse problema?” Ou, de forma mais criativa, perguntando:“Como podemos fazer essa coisa falar conosco?” Em seguida, é hora de desenvolver os melhores sensores de IoT para soluções orientadas por dados. É isso que os sensores fazem por nós – eles fazem coisas que importam, falam. Os sensores fornecem os dados acionáveis ​​que nos ajudam a resolver uma ampla gama de problemas em qualquer setor.

Os sensores fazem a IoT trabalhar para você

Você pode argumentar que os sensores são os variável essencial (e muitas vezes negligenciada) na equação da IoT. Para fazer a IoT funcionar, você precisa sentir algo.

Sim, você precisa do efeito multiplicador da conectividade de um sensor para um gateway para a nuvem para análise de dados. Mas é o sensoriamento, a medição, o monitoramento que torna os aplicativos da indústria inteligentes e inovadores. Os sensores dão vida à IoT para os negócios.

Antes de usarmos o termo — IoT — em conversas cotidianas, falávamos sobre sistemas embarcados ou comunicações máquina a máquina (M2M) e os colocamos em prática em muitos setores. Agora é a era da Indústria 4.0, onde vemos uma automação incrível usando avanços contínuos da IoT para processamento e análise de dados rápidos.

Essa revolução promissora suporta muitos novos aplicativos de sensores de IoT para empresas prontas para colher os benefícios combinados da IoT onipresente e da IoT Industrial (IIoT). A crescente popularidade dos aplicativos da Indústria 4.0 e IIoT e a crescente demanda por automação e robótica estão impulsionando o crescimento exponencial no mercado de sensores.

Mas não é qualquer sensor que serve

Os sensores que causam o impacto mais significativo são construídos em plataformas ágeis e são eficazes em vários ambientes – corporativos, comerciais e industriais. Quando você tem uma plataforma de sensores versátil, você tem interoperabilidade global. Com um rádio multifrequência de longo alcance e um microcontrolador flexível, você pode implantar rapidamente um sensor para praticamente qualquer aplicação do setor.

À medida que os sistemas de controle digital avançam e aumentam a proficiência geral, os usuários exigem avanços na confiabilidade do sensor, alcance, tempo de resposta, potência, capacidade de sobrevivência, facilidade de integração e recursos de comunicação. Em última análise, as principais características de um sensor ideal são:

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  Facilidade de instalação e uso
  
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  Baixa potência
  
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  Forma e função versáteis
  
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  Barato
  

Os sensores devem ser fáceis de instalar e usar em uma ampla variedade de ambientes e situações. É ideal que a configuração do sensor demore cerca de 15 minutos e seja tão simples quanto:

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  Anexe-o ou próximo ao que você deseja controlar ou monitorar.
  
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  Conecte-o a uma fonte de alimentação e ligue-o.
  
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  Configure-o rapidamente usando um smartphone ou computador.
  

Um sensor que está funcionando apenas quando deve se comunicar requer o mínimo de energia. É assim que os sensores podem atingir mais de 10 anos de vida útil da bateria. Outras maneiras de prolongar a vida útil da bateria – mesmo para os sensores que mais consomem energia – é usar a mais recente tecnologia de bateria ou tecnologias de coleta de energia ambiente, como solar e piezoeletricidade, ou mesmo uma combinação das duas.

O alcance sem fio de longo alcance e o espectro de propagação de salto de frequência (FHSS) podem amplificar significativamente a confiabilidade de um sensor. Ele terá uma imunidade mais forte contra obstruções físicas, sistemas externos de radiofrequência sem fio e interferência eletromagnética (EMI).

A robustez física de um sensor é crítica. É flexível o suficiente para ser colocado em vários ambientes, lidar com muitas aplicações industriais diferentes, gerenciar uma ampla variedade de complicações e ainda coletar, armazenar e enviar os dados críticos de que você precisa? Além disso, um sensor robusto oferece o melhor e mais barato tipo de seguro — prevenção. Os sensores podem ajudar a evitar problemas como danos em instalações e produtos ou tempo de inatividade de ativos. Eles permitem que você detecte quando um sistema ou máquina está começando a falhar e o problema ainda é barato de resolver.

Mantenha os dados do sensor seguros eliminando riscos

Seus sensores não podem ser hackeados? Os sistemas de sensores que incluem funções de criptografia usando o algoritmo de troca de chaves Diffie-Hellman e a criptografia de chave simétrica Cipher Block Chaining (CBC) de 128 bits podem proteger os dados transmitidos contra violações. E para proteger os servidores da Web e navegadores conectados a uma rede de sensores, você pode usar a criptografia TLS (Transport Layer Security).

Além desses padrões de criptografia de dados, os sensores precisam de uma camada de segurança adicional. Para segurança completa, você pode adicionar uma camada de autenticação para maior proteção durante a geração de dados e todo o caminho até seu consumo com o Secure Hash Algorithm 3 (SHA-3) de 256 bits.

A autenticação SHA-3 de 256 bits pode proteger os dados do seu sensor com uma chave global exclusiva ou impressão digital. Essa autenticação de dados inclui verificação de dados gerados na fonte na camada de software ou aplicativo. Assim, quando o sensor envia dados, seu companheiro é um token de autenticação gerado automaticamente. E quando o software recebe os dados, o token é analisado por meio de uma função de hash criptográfico com uma chave secreta de sensor personalizada. Dessa forma, a segurança é sustentada em todos os pontos de comunicação, por exemplo, entre sensor, gateway, rede, controlador de rede e nuvem.

Em última análise, essas camadas de criptografia e autenticação se combinam para criar uma plataforma de segurança de sensor forte. Se seus sensores estiverem todos bloqueados em uma plataforma de segurança de dados de IoT de ponta a ponta como esta, melhor ainda.

O boom dos sensores é um benefício para as decisões baseadas em dados

Com o crescente crescimento de sensores se transformando em bilhões de dispositivos conectados, as empresas podem facilmente ficar sobrecarregadas com bilhões, se não mais, pontos de dados. Quer seus sensores transmitam dados apenas periodicamente quando os parâmetros mudam ou em fluxos em tempo real para processamento em um data center, na nuvem ou na borda de sua rede, você precisa de uma plataforma de software versátil para entender a quantidade de dados potencialmente sem precedentes.

Os principais benefícios dos sensores vêm não apenas em seus recursos de coleta de dados, mas também na ativação da análise ágil de dados. A combinação de gerenciamento de sensores, agregação e armazenamento de dados e alertas em uma plataforma baseada em nuvem ou local com APIs personalizáveis ​​para integração de software de análise pode ser a chave para tomar decisões rápidas baseadas em dados.

Prevendo o futuro:é brilhante para sensores.

Os sensores que os engenheiros imaginam hoje evoluirão para ajudar a criar ideias novas e refinadas para aplicações futuras. Como vimos, as tecnologias outrora futuristas, como inteligência artificial (IA) e o espectro de realidades – virtual, aumentada e mista – estão entrando no mainstream em muitas facetas de nosso trabalho e vida pessoal.

Os sensores desempenham um papel fundamental nas aplicações desses avanços. E os sensores ajudarão a alimentar o processamento e análise de dados ultrarrápidos do futuro próximo, alimentados por 5G, IA, visão computacional, fusão de sensores e computação de borda de acesso múltiplo. É fácil prever que os sensores continuarão evoluindo para uso em aplicações ainda impensadas devido a essas inovações e ao crescimento de tudo, desde cidades inteligentes a fábricas inteligentes e carros inteligentes.

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  Sensores plug and play flexíveis estabelecerão novos padrões de forma e função, mesmo além de um sensor combinado que mede apenas dois parâmetros, por exemplo, umidade e temperatura do solo.
  
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  As inovações virão à medida que continuarmos a detectar muitas condições com um sistema de sensor versátil para muitas soluções de monitoramento remoto.
  
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  A automação de controle industrial alimentada por sensores e IA continuará a criar oportunidades inovadoras para avançar nos processos de fabricação.
  
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  As comunicações por satélite e os avanços do GPS serão combinados para melhorar a forma como os sensores monitoram os ativos em locais ultra-remotos.
  
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  O fornecimento de energia do sensor melhorará com os avanços da bateria e as opções de autoalimentação ou de coleta de energia.
  
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  À medida que os sensores se integram de forma mais completa às redes sem fio e substituem as configurações de hardware, veremos reduções nos custos e no consumo de energia.
  

Você pode contar com sensores para transformar continuamente esta era da Indústria 4.0 e além.

Este artigo foi escrito por Brad Walters, fundador e CEO da Monnit. Para mais informações, entre em contato com o Sr. Walters em Este endereço de e-mail está protegido contra spambots. Você precisa habilitar o JavaScript para visualizá-lo. ou visite aqui .