Como Sensores IoT Revolucionam Indústrias: Do Controle de Pragas ao Monitoramento Climático

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

É assim que funciona quando você fala sobre sensores e toda a gama de aplicações onde eles estão em jogo — desde analisar temperatura de armazenamento de vacinas COVID-19 até monitorar temperaturas da água em fazendas de peixes exóticos. Essas aplicações de sensores às vezes estranhas devem muito de seu sucesso às pessoas que fazem a Internet das Coisas (IoT) acontecer.

Não Perca Aplicações de Sensores IoT em Rápida Evolução

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

Sensores ajudam a produzir inovações transformadoras da indústria e simplificam atividades críticas de negócios, tudo com um ROI favorável. Existe um sensor para medir quase tudo — temperatura, umidade, vibração, pressão, qualidade do ar, uso de energia, movimento, água e muitos mais. Você pode ver sensores IoT trabalhando prevendo manutenção de máquinas, otimizando serviços de campo, aumentando eficiência de utilities, gerando irrigação de precisão, mantendo vacinas viáveis, automatizando produção de fábrica, e muito mais.

A maioria das aplicações de sensores IoT ou casos de uso começa com alguém simplesmente questionando: "Como podemos usar a IoT para resolver este problema?" Ou, mais criativamente perguntando: "Como podemos fazer esta coisa falar conosco?" Então, é corrida para engenhar os melhores sensores IoT para soluções baseadas em dados. É isso que sensores fazem por nós — eles fazem coisas que importam falar. Sensores entregam os dados acionáveis que nos ajudam a resolver uma gama inteira de problemas em qualquer indústria.

Sensores Fazem a IoT Funcionar para Você

Você poderia argumentar que sensores são a variável essencial (e frequentemente ignorada) na equação IoT. Para fazer a IoT funcionar, você precisa sentir algo.

Sim, você precisa do efeito multiplicador da conectividade de um sensor a um gateway à nuvem para análise de dados. Mas é a detecção, a medição, o monitoramento que tornam as aplicações industriais inteligentes e inovadoras. Sensores fazem a IoT ganhar vida para os negócios.

Antes de usarmos o termo — IoT — na conversa cotidiana, falávamos sobre sistemas embarcados ou comunicações máquina a máquina (M2M) e os colocávamos para trabalhar em muitas indústrias. Agora é a era da Indústria 4.0, onde vemos automação incrível usando avanços contínuos de IoT para processamento rápido de dados e análise.

Esta revolução promissora suporta muitas novas aplicações de sensores IoT para empresas prontas para colher os benefícios combinados da IoT ubíqua e da IoT Industrial (IIoT). A crescente popularidade de aplicações da Indústria 4.0 e IIoT e a demanda crescente por automação e robótica estão impulsionando crescimento exponencial no mercado de sensores.

Mas Não Qualquer Sensor Serve

Os sensores causando o impacto mais significativo são construídos em plataformas ágeis e são eficazes em múltiplos ambientes — empresarial, comercial e industrial. Quando você tem uma plataforma de sensor versátil, você tem interoperabilidade global. Com um rádio multi-frequência de longo alcance e um microcontrolador flexível, você pode implantar rapidamente um sensor para virtualmente qualquer aplicação industrial.

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

• Facilidade de instalação e uso

• Baixo consumo de energia

• Forma e função versáteis

• Barato

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

• Anexá-lo a ou perto do que você deseja controlar ou monitorar.

• Conectá-lo a uma fonte de energia e ligá-lo.

• Configurá-lo rapidamente usando um smartphone ou computador.

Um sensor que só funciona quando deve se comunicar requer a menor energia. É assim que sensores podem alcançar 10+ anos de vida útil da bateria. Outras formas de estender a vida da bateria — mesmo para os sensores mais famintos por energia — é usar a mais recente tecnologia de bateria ou tecnologias de colheita de energia ambiente como solar e piezoelétrica, ou até uma combinação das duas.

Alcance sem fio de longo alcance e Espectro de Espalhamento por Salto de Frequência (FHSS) podem amplificar significativamente a confiabilidade de um sensor. Ele terá imunidade mais forte a 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 múltiplos ambientes, lidar com muitas aplicações industriais diferentes, gerenciar uma ampla variedade de complicações e ainda coletar, armazenar e enviar os dados críticos que você precisa? Além disso, um sensor robusto fornece o tipo de seguro mais barato e melhor — prevenção. Sensores podem ajudar a prevenir problemas como danos a instalações e produtos ou tempo de inatividade de ativos. Eles permitem detectar quando um sistema ou máquina está começando a falhar e o problema ainda é barato para resolver.

Mantenha os Dados dos Sensores Seguros Eliminando Riscos

Seus sensores são invioláveis? Sistemas de sensores que incluem funções de criptografia usando o algoritmo de troca de chaves Diffie-Hellman e criptografia simétrica de bloco de 128 bits Advanced Encryption Standard (AES-128) podem proteger dados transmitidos de violações. E para proteger servidores web e navegadores conectados a uma rede de sensores, você pode usar criptografia Transport Layer Security (TLS).

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

A autenticação SHA-3 de 256 bits pode proteger seus dados de sensor com uma chave global única ou impressão digital. Esta autenticação de dados inclui verificação de dados gerados na fonte na camada de software ou aplicação. Então, 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 através de uma função hash criptográfica com uma chave secreta personalizada do sensor. Dessa forma, a segurança é mantida 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 combinam para criar uma forte plataforma de segurança de sensores. Se seus sensores estão todos trancados dentro de uma plataforma de segurança de dados IoT ponta a ponta como esta — tanto melhor.

O Boom dos Sensores é um Benefício para Decisões Baseadas em Dados

Com o crescimento crescente de sensores se transformando em bilhões de dispositivos conectados, as empresas poderiam facilmente ficar sobrecarregadas com bilhões, senão mais, pontos de dados. Se seus sensores transmitem dados apenas periodicamente quando parâmetros mudam ou em streams em tempo real para processamento em um data center, na nuvem, ou na borda da sua rede, você precisa de uma plataforma de software versátil para dar sentido à quantidade potencialmente sem precedentes de dados.

Os principais benefícios dos sensores vêm não apenas em suas capacidades de coleta de dados, mas também em sua ativação de análise de dados ágil. A combinação de gerenciamento de sensores, agregação e armazenamento de dados, e alertas em uma plataforma baseada em nuvem ou on-premises com APIs personalizáveis para integração de software de análise pode ser a chave para tomar decisões rápidas baseadas em dados.

Previsão do Futuro: É Brilhante para Sensores.

Os sensores que engenheiros imaginam hoje evoluirão para ajudar a criar ideias novas e refinadas para aplicações futuras. Como vimos, tecnologias uma vez futurísticas como inteligência artificial (IA) e o espectro de realidades — virtual, aumentada e mista — estão entrando no mainstream em muitas facetas de nosso trabalho e vidas pessoais.

Sensores desempenham um papel fundamental nas aplicações desses avanços. E sensores ajudarão a alimentar o processamento e análise de dados ultra-rápidos do futuro próximo impulsionados por 5G, IA, visão computacional, fusão de sensores e computação de borda multi-acesso. É fácil prever que sensores continuarão evoluindo para uso em aplicações ainda não pensadas devido a essas inovações e ao crescimento de tudo, desde cidades inteligentes até fábricas inteligentes e carros inteligentes.

• Sensores plug-and-play flexíveis definirão novos padrões de forma e função, mesmo além de um sensor combinado que apenas mede dois parâmetros, por exemplo, umidade e temperatura do solo.

• Inovações virão à medida que continuarmos a detectar muitas condições com um sistema de sensor versátil para muitas soluções de monitoramento remoto.

• Automação de controle industrial alimentada por sensores e IA continuará a criar oportunidades inovadoras para avançar processos de manufatura.

• Comunicações por satélite e avanços de GPS se combinarão para melhorar como sensores monitoram ativos em locais ultra-remotos.

• Fontes de energia de sensores melhorarão com avanços em baterias e opções de autoalimentação ou colheita de energia.

• À medida que sensores se tornam mais totalmente integrados em redes sem fio e substituem configurações de hardware, veremos reduções em custos e 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, contate o Sr. Walters em Este endereço de e-mail está protegido contra spambots. Você precisa de JavaScript habilitado para visualizá-lo., ou visite aqui .