حسگر هوشمند (Smart Sensor)، یک دستگاه کوچک اما پرکاربرد برای تدارک دنیایی نوین است. اگر هنگام عبور از مکانی، چراغها روشن شدند، اگر پله برقی، حضور شما را تشخیص داد و حرکت کرد، اگر بمحض اینکه پشت درب ایستادید، درب باز شد و اگر با مواردی روبرو شُدید که خیلی سریعتر از نیروی انسانی، حضور، حرکت، صدای شما تشخیص داده شد، شما تقریبا با سنسور هوشمند آشنایی دارید. برای هوشمند سازی حرفهای روی تیم آرات حساب کنید.
سنسور هوشمند چیست؟
سنسور هوشمند به زبان ساده، وسیلهای است که اطلاعاتی مانند حرارت، حرکت، فشار، نور ، دود و مواردی از این قبیل را از محیط دریافت کرده و با استفاده از منابع محاسباتی داخلی خود (compute resources) و برطبق وظایف از پیش تعریف شده، آنها را پردازش میکند.
سنسور هوشمند می تواند محل زندگی شما را به صورت مستقیم تحت تاثیر خود قرار دهد. اما اگر شما هم به دنبال خرید این کالا هستید، حتما باید بهترین راه را نیز مورد استفاده قرار دهید. امروزه مراکز زیادی در زمینه فروش سنسور هوشمند فعالیت می کنند. انتخاب بهترین مراکز برای تهیه این سنسور به شما اجازه می دهد تا تعرفه معقولانه ای را برای خرید آن پرداخت کنید.
حسگر هوشمند، با جمعآوری خودکار اطلاعات دقیق (با حداقل نویز) از محیط، وظیفهی مهمی در روند ساز و کار هوشمندسازی صنایع دارد. مواردی که در ابتدای متن به آنها اشاره شد، جزء کمترین کارهای حسگر هوشمند است. آنها نه تنها در هوشمند سازی ساختمان، بلکه در موارد مهمتری مثل شناسایی میدان نبرد، کاوشگری علمی، روند درمان و پزشکی و خیلی از موارد دیگر، جایگاه ویژهای دارند.
با روی کار آمدن اینترنت اشیاء IoT، میتوان دنیایی را تصور کرد که تمامی اشیاء زبان دارند، میشنوند و حس میکنند! این جان بخشی الکترونیکی در بستر اینترنت اشیاء، وظیفهی حسگر هوشمند است.
قیمت سنسور هوشمند چقدر است؟
قیمت خرید سنسور های هوشمند ثابت نیست. متاسفانه وضعیت ناپایدار اقتصادی ایران باعث شده تا هزینه پرداختی کاربران برای تهیه این سنسور روز به روز تغییر پیدا کند. به صورت عمومی، قیمت انواع این سنسور در بازه های 100 تا 400 یورو متغیر است.
عوامل زیادی هستند که قیمت سنسور هوشمند را تحت تاثیر خود قرار می دهند. توجه به این عوامل به شما کمک می کند تا بر اساس بودجه خرید خود را ثبت کنید. امکانات سنسور اولین عامل موثر بر قیمت نهایی آن به حساب می آید. مسلما قیمت خرید سنسور تشخیص دما با سنسور اینفرارد یکسان نیست.
شرکت های تولید کننده، دومین عاملی به حساب می آیند که قیمت خرید سنسور هوشمند را تحت تاثیر خود قرار می دهند. برای دریافت بیشترین بازدهی شما همواره باید به دنبال استفاده از بهترین تیم های تولید کننده باشید. تولید کنندگان با استفاده از مواد اولیه متنوع، می توانند کیفیت سنسور را متحول کنند. هرچه کیفیت مواد اولیه بالا تر رود، هزینه ای که شما باید برای خرید انواع سنسور پرداخت کنید هم بالا تر می رود.
در نهایت، آخرین عاملی که قیمت سنسور هوشمند را تحت تاثیر خود قرار می دهد به فروشنده اشاره دارد. امروزه مراکز عرضه کننده زیادی در زمینه فروش سنسور هوشمند فعالیت می کنند. با خرید از مراکز مطرحی همچون فروشگاه آرات، شما می توانید با کیفیت ترین انواع سنسور را همراه با تعرفه ای خوب تهیه کنید.
بهترین راه خرید حسگر های هوشمند!
آیا شما هم به دنبال خرید سنسور هوشمند با کیفیتی مناسب و قیمت عالی هستید؟ پس شما می توانید هم اکنون خدمات فروشگاه آرات را مورد استفاده قرار دهید. فروشگاه آرات، با ارائه محصولات با کیفیت همراه با قیمتی مناسب، آماده ارائه خدمات به کاربران و رفع نیاز آنها است. گروه آرات یک سری ویژگی های کلیدی را در خود جای داده است.
فروشگاه آرات با حذف دست واسطه ها از بازار، قیمت سنسور هوشمند را کاهش داده است. جدا از این مسئله، این مجموعه همواره به دنبال ارتقا کیفی خدمات و سرعت ارائه آنها می باشد. به خاطر داشته باشید که محصولات عرضه شده در این فروشگاه خدمات پس از فروش معتبری دارند. در نهایت، قبل از خرید شما می توانید با واحد پشتیبانی و مشاوره آرات تماس بگیرید تا سوالات خود را مطرح کنید. واحد پشتیبانی و مشاوره گروه آرات همواره آماده پاسخگویی به سوالات کاربران و رفع نیاز آنها هستند.
حسگرهای هوشمند عضو اصلی اینترنت اشیاء IoT
در بستر اینترنت اشیا، هر شی، به یک شناساگر منحصربه فرد مجهز است که در برابر تغییرات محیط منعطف است، به این معنا که تغییرات را درک کرده و اطلاعات حاصله را، پردازش و گزارش میدهد؛ مثل حسگر هوشمند گل و گیاه که قادر است روشنایی، رطوبت، دما و مواد مغذی را به اطلاعاتی قابل فهم تبدیل کرده و از طریق وای فای و بلوتوث به دستگاههای هوشمند مثل موبایل گزارش دهد.
پیاده سازی سنسورهای هوشمند نیاز به مهندسی خاصی دارد که از ترکیب سنسورهای وایرلس و عملگرها (رله هوشمند) به عنوان شبکه (WSAN) به وجود میآید که ممکن است هر کدام از آنها به یک یا چند سنسور، و همچنین سنسور هاب و عملگرهای مجزای دیگری متصل شوند.
(برای آشنایی با گلخانه هوشمند به صفحه مورد نظر مراجعه کنید.)
یک حسگر هوشمند شامل چه اجزائی است؟
منابع محاسباتی حسگر هوشمند، توسط ریزپردازندههای متحرک کم مصرف ارائه میشوند. یک حسگر هوشمند، حداقل از یک حسگر (حرارت، صوت، لوکیشن و غیره)، یک ریزپردازنده و نوعی فناوری ارتباطی ساخته شده است. منابع رایانشی جز اصلی جسگر هوشمند است و بدون آن سنسور هوشمند معنایی ندارد.
یک حسگر هوشمند شامل سه بخش اصلی: سنسور جمع داده، ریز پردازنده و قابلیت ارتباطی (مثل RFID, Bluetooth و MQTT و غیره) است. البته یک سنسور هوشمند برای نظارت دقیقتر، علاوه بر سنسور اصلی به موارد دیگری مثل: مبدل، آمپلی فایر، کنترل تحریک، فیلترهای آنالوگ و همینطور نرمافزاری که علمکردهای تبدیل داده، پردازش دیجیتال و ارتباط دستگاههای خارجی را نظارت میکند، نیاز دارد.
حسگر هوشمند دستگاهی کوچک است که توانایی درک تغییرات محیطی را بر اساس نوع سنسور (سنسور نور، حرارت، فشار و حرکت) دارد و اطلاعات به دست آمده را با ریزپردازنده موجود پردازش کرده و از طریق نوع قابلیت ارتباطی، آن را به دستگاههای هوشمند منتقل میکند.
(برای آشنایی با تجهیزات هوشمند برای فضای باز به صفحه مورد نظر مراجعه کنید.)
عملکرد حسگر هوشمند
حسگر هوشمند به یک ردیف حسگر پایه مجهز است که آنها را به منابع محاسباتی یکپارچه متصل میکند تا امکان پردازش اطلاعات ورودی سنسور فراهم شود. سنسور پایه در واقع همان قطعهای است که میتواند حس گرما، نور یا فشار را درک کند. سنسور پایه یک سیگنال آنالوگ تولید میکند که باید قبل از انتقال پردازش شود. اینجاست که فناوری یکپارچه حسگر هوشمند وارد عمل میشود. ریزپردازنده داخلی نویز سیگنال را فیلتر و سیگنال سنسور را به یک فرمت دیجیتال قابل استفاده تبدیل میکند.
حسگرهای هوشمند قابلیت ارتباط یکپارچه را دارند، بنابراین میتوانند به یک شبکه خصوصی یا اینترنت متصل شوند. با همین ویژگی، ارتباط آنها با دستگاههای خارجی امکانپذیر میشود.
(با وظایف سنسور هوشمند در سیستم هشدار هوشمند آشنا شوید.)
کاربرد سنسور هوشمند
سنسورهای هوشمند موارد استفاده بیشماری دارند، آنها در صنایع مختلف، در واقع حکم نیروی محرکهی industry 4.0 را دارند. برای مثال، سنسور دما پای ثابت هوشمند سازی کارخانهها برای حفاظت از دستگاهها در مقابل داغ شدن بیش از حد آنها، سنسور لرزش برای جلوگیری از خطر شل شدن قطعات و در برخی موارد آنقدر حضور سنسورها حائز اهمیت است که بنام سنسور کنترل فرآیند معروف هستند. به این معنا که از فرآیند تولید تا انجام تنظیماتی به منظور حفظ کیفیت کالا را بر عهده میگیرند.
حسگرهای هوشمندنقشی اساسی در سیستم امنیتی هوشمند دارد. از قفل هوشمند گرفته تا سنسور هوشمند درب و پنجره و خیلی از موارد دیگر که در یک شبکه منسجم (پروتکلهای هوشمند سازی) متصل میشوند.
انواع سنسور هوشمند
اگرچه امروزه انواع مختلفی از سنسورها برای اهداف ویژه مورد استفاده قرار میگیرند، اما عموما تمامی آنها زیر مجموعه این پنج مدل اصلی هستند:
- سنسور تشخیص سطح (level sensors): سنسور سطح، یک سنسور برای اندازهگیر حجم فضای اشغال شده در یک ظرف استفاده میشود. به عنوان مثال برای کنترل سطح سوخت خودرو، باید باک به سنسور سطح سوخت مجهز شود.
- سنسور تشخیص دما (Temperature Sensors): سنسور دما، به سنسوری گفته میشود که بتواند دمای یک قطعه را اندازهگیری کند. سنسور دما برای جلوگیری از داغ شدن بیش از حد محیط یا دستگاه مورد استفاده قرار میگیرد. این سنسور در سیستم اعلام حریق جزء تجهیزات ضروری است.
- سنسور تشخیص فشار (Pressure Sensors): سنسور فشار برای کنترل فشار گازها و مایعات درون یک خط لوله استفاده میشود. افت ناگهانی فشار، نشاندهندهی وجود نشتی در کنترل جریان است.
- سنسور اینفرارد (Infrared Sensors): سنسورهای اینفرارد، نظیر مواردیکه در دوربینهای امنیتی حرارتی یا ترموترهای غیر تماسی استفاده میشوند، بیشتر به منظور کنترل دما هستند. برخی دیگر نیز به منظور دریافت سیگنالهای نوری خاص، بهعنوان سنسور نوری، مخصوصا در تجهیز بیمارستان هوشمند، مورد استفاده قرار میگیرند.
- سنسور مجاورتی (Proximity Sensors): سنسور مجاورتی به منظور تشخیص موقعیت مکانی یک شخص یا یک شیء استفاده میشود. با این مدل سنسورها در فروشگاهها، مراکز تجاری و فرودگاهها زیاد روبرو شدهایم.
بنابر هوشمند سازی مراکز مختلف، سنسورهای متفاوتی مورد استفاده قرار میگیرند. مثلا در خانه هوشمند سنسور دما برای تنظیم ترموستات هوشمند و همینطور داشتن هوای مطبوع بیشتر از سنسور تشخیص سطحاهمیت دارد.
تفاوت سنسور هوشمند Smart Sensors و با سنسور پایه Base Sensors
تفاوت سنسور هوشمند با سنسور پایه بخاطر وجود یک ریزپردازنده بنام DMP است. این پردازندهی داخلی قادر است تا اطلاعات ورودی را پردازش کند، به این معنا که اطلاعات را با رفع نویز به سیگنالهای قابل درک برای برقراری ارتباط با سایر تجهیزات هوشمند در شبکه تبدیل میکند. اما سنسور پایه، قابلیت چنین پردازشی را ندارد. سنسورهای پایه نسبت به سنسورهای هوشمند کم هزینهتر هستند.
سنسور هوشمندفراتر از یک سنسور پایه معمولی است. سنسور هوشمند باید آنقدر قدرتمند باشد که هم توانایی درک تغییرات محیط را داشته باشد و هم قابلیت گزارش اطلاعات به سایر دیوایسهای هوشمند در شبکه.
حسگر خانه هوشمند
حسگر هوشمند حلقهی ارتباطی در خانه هوشمند است. آنها میتوانند گزارشی از تغییرات محیط به سایر دیوایسهای هوشمند، مثل سیستم روشنایی هوشمند، کلید و پریز هوشمند، سیستم صوتی و تصویری هوشمند، ترموستات هوشمند و غیره در یک لحظه بدون اینکه نیاز به دستوری از جانب کاربر باشد، انتقال دهند. برخی از حسگرهای هوشمند فقط یک فعالیت را انجام میدهند و برخی دیگر حسگرهای همه کاره هستند. مثل اینکه خانه شما یک هواپیما است و آنرا در حالت اتوپایلیت گذاشتهاید!
کاربرد انواع حسگر هوشمند در خانه هوشمند:
انتظار شما از نصب سنسور هوشمند در ساختمان هوشمند چیست؟ شاید فقط بخواهید که یک سنسور هوشمند حرکتی در راهپله نصب کنید و با استفاده از اپلیکیشن اختصاصی، آن را طوری تنظیم کنید که وقتی شب شخصی از کنار آن عبور کرد، چراغی در طبقه پایین روشن شود. یا شاید بخواهید کمی حرفهایتر عمل کند، مثلا برای سنسورها برنامهای تنظیم کنید که در زمان صبح، دمای ترموستات را تغییر داده و بمحض ورود شما به سالن خانه، موزیک پخش کند. سنسورها در تشکیل سیستم امنیتی هوشمند هم جایگاه ویژهای دارند: مثلا وجود یک سنسور تماسی بر روی درب خروجی، حضور افراد در پشت درب را آلارم میدهند.
یک سنسور دما در اتاق کودک میتواند شرایط جوی اتاق را از نظر تغییرات دما، میزان رطوبت و یا خشکی بیش از حد را گزارش دهد. در برخی موارد بسته به نظر کاربران، حتی میتوان فن یا ترموستات را بصورت خودکار تنظیم کرد که بمحض گزارش سنسورها، بدون اینکه نیازی به تأییدیه کاربر داشته باشند، تنظیمات لازم را اعمال کنند.
حسگر هوشمند در خانه هوشمند میتواند خیلی ساده فقط برای خاموش و روشن کردن چراغهای راهپلهها استفاده شوند و یا مثل یک سیستم امنیتی هوشمند، عملیات مهمتر را در دست بگیرند.
(اتاق کودک هوشمند به صفحه مورد نظر مراجعه کنید.)
سنسور هوشمند مخصوص چه افرادی است؟
سنسورهای هوشمند برای همه، از تازه کارها گرفته تا متخصصین حرفهای BMS کارآمد است. در مدلهای ساده، این دستگاه کوچک بدون نیاز به سیمکشی پیچیده، فقط با باتری تغذیه میشوند. (مثل حسگر هوشمند گل و گیاه)؛ حسگرهای خانه هوشمند پتانسیل بالایی دارند، وقتی تعداد زیادی از آنها در اطراف خانه توزیع میشوند، علاوه بر عملکرد مستقل، اتصال دستگاههای هوشمند را ممکن میسازند. سنسورهای هوشمند علاوه بر نصب آسان و ایجاد آسایش، در صرفهجویی انرژی نیز نقش دارند.
مثلا یک حسگر حرکتی که میتواند عدم حضور افراد را تشخیص دهد؛ اجازه نمیدهد که لامپها، اسپیکرها و تلویزیون مدت زیادی را بدون استفاده روشن بمانند. یا حسگرها تماسی که روی در و پنجرهها نصب شدهاند، با باز ماندن آنها، به ترموستات گزارش میدهد که باید دما را پایین بیاورد و بعد از بسته شدن، دوباره به حالت اول برگردد. یا سنسور دما، بمنظور جلوگیری از مصرف بیرویه انرژی، دستور بالا و پایین آمدن دما را مطابق با دمای محیط اعلام میکند.
حسگر هوشمند را میتوان بصورت وایرلسو بدون نیاز به نصاب حرفهای در بستر پروتکل Zigbee و Z-Wave نصب کرد و یا خیلی حرفهای تحت پروتکل KNX تمامی فضاهای خانه را با آنها پوشش داد.
نحوه عملکرد حسگرهای خانه هوشمند
حسگرهای هوشمند با استفاده از اپلیکیشن گوشی که از طریق چندین نرم افزار اکوسیستم که اغلب بنام پلتفرم معروف هستند، راهاندازی میشوند. از مدلها معروف این پلتفرمها میتوان به آمازون الکسا، اپل هوم کیت، گوگل هوم، سامسونگ اسمارتثینگ اشاره کرد. (البته فناوری IFTTT نیز برای اتوماتیک ساختن دیوایسها از برندهای مختلف نیز کارایی خوبی دارد).
این پلتفرمها، بهترین نوع برای هوشمند سازی ساختمان هستند و امکان کنترل همه (یا اکثر) دستگاههای هوشمند را در یک برنامه یکسان فراهم میکنند. از مزایای دیگر آنها میتوان به کنترل صوتی هنگام استفاده از تلفنهای هوشمند، اسپیکرهای هوشمند، نمایشگرهای هوشمند و تبلتها اشاره کرد.
تحت کنترل پلتفرمها، میتوان حسگر هوشمند را بر اساس آنچه که روتین است، تعریف سناریو و یا اتوماسیون، پیکر بندی کرد. انتخاب پلتفرم هوشمند به کاربر بستگی دارد. برخی از سنسورها با پلتفرم مخصوص خود و برخی دیگر با پلتفرمهای مختلف سازگار هستند.
(برای آشنایی با اینترنت اشیا صنعتی به صفحه مورد نظر مراجعه کنید.)
مزایا و معایب حسگر هوشمند وایرلس به حسگر هوشمند سیمی
بیشتر حسگرهای هوشمندی که تحت پروتکل Z-Wave و یا Zigbee کار میکند، از طریق سیگنالهای بیسیم ارتباط برقرار میکنند (اگرچه تعدادی هم از بلوتوث و وای فای نیز استفاده میکنند). شبکه بندی وایرلس، از نظر مصرف انرژی و ماندگاری نسبت به حسگرهای سیمی، مزیت دارند.
آنها همچنین یک اتصال مش بیسیم ایجاد میکند، به این معنا که هر دیوایسی با نزدیکترین سنسورها ارتباط برقرار میکند، به این ترتیب، هیچ چیز از محدوده خارج نمیشود، درست برخلاف وای فای که در برخی از گوشههای خانه سیگنال نمیدهد. نکته منفی در شبکهبندی وایرلس، این است که به دستگاهی بنام هاب یا پُل نیاز است که مانند یک واسطه بین سنسورها و پروتکل وای فای، عمل میکند. (در برخی موارد، اسپیکرها نقش هاب را دارند).
حسگر هوشمند وایرلس از نظر مصرف انرژی و ماندگاری نسبت به حسگر هوشمند سیمی برتری دارد، اما برای شبکه بندی وایرلس به یک هاب اختصاصی نیاز است تا واسط بین سنسورها و پروتکل وای فای عمل کند.
(برای جلوگیری از هک خانه هوشمند این صفحه را از دست ندهید.)
تفاوت سنسور هوشمند بر مبنای بلوتوث و وای فای
در برخی موارد سنسور هوشمند بلوتوث و یا وای فای بینیاز از هاب نصب میشوند، ولی چندان قابل اطمینان نیستند و احتمال قطعی آنها بالا است. طبق تستهای انجام شده، سنسورهایی که تحت پروتکل وای فای بدون هاب نصب میشوند، واکنش کندتر و انرژی مصرفی بالایی دارند. سنسورهایی که تحت اتصال بلوتوث با یکدیگر در ارتباط هستند، پاسخ سریعتری دارند ولی در عوض با مشکلات برد قابل توجهی روبرو هستند، مثلا اگر در نزدیکی گوشی کاربر نباشند، عملکرد خوبی ندارند.
(با بهترین سیستم امنیتی در اسمارتیک آشنا شوید.)
حسگر هوشمند حرکت Smart Motion Sensors
یک سنسور حرکتی خیلی دقیق حرکتها را تشخیص میدهد و میتواند برای بجزء روشن کردن چراغها در هنگام عبور افراد، کاربردهای فراوان دیگری در هوشمند سازی خانه داشته باشند. حسگر هوشمند اغلب قابلیت تعریف سناریو یا روتین خاصی را نیز دارند که موجب واکنش یک یا چند دستگاه هوشمند دیگری میشود. به عنوان مثال: میتوان از یک سنسور حرکت در راهروی طبقه بالا استفاده کرد و که با عبور هر فردی در ساعت 6 بعدازظهر تا 9 شب، چراغها را روشن کند، دمای ترموستات را پایین بیاورد و درب را قفل کند.
برای کاربردهای روشنایی، برخی از سنسورهای حرکتی مؤثرتر از سنسورهای اصلی عمل میکنند. یک سنسور حرکت خوب دارای یک سنسور LUX (سطح نور) است به این معنا که وضعیت اتاق را از دو سطح روشنایی و حرکت مورد سنجش قرار میدهد یعنی تا زمانیکه اتاق به اندازه کافی روشن است، روشنایی چراغها را میسنجد (صبحها کمنورتر و عصرها پرنورتر) و از طرفی دیگر اگر حرکتی در اتاق احساس نشود، چراغها را کاملا خاموش نگه میدارد.
حسگر هوشمند حرکت نقش مهمی در هوشمند سازی خانه دارد، اغلب مؤثرتر از سنسورهای دیگر برای سیستم روشنایی هوشمند کاربرد دارند.
(برایتان متنی مهیج برای معرفی ورزشگاه های هوشمند قطر آماده کردهایم.)
حسگر هوشمند تماسی Smart contact sensor
حسگر تماسی که سنسور هوشمند درب و پنجره نیز نامیده میشوند؛ دارای دو بخش است: یک سنسور و یک آهنربا است. هر قسمت به دو طرف در، پنجره، کابینت، کشو و تقریبا هر چیز دیگری که باز و بسته میشود، نصب شده و با هر بار با باز و بسته شدن، فعال میشود.
سنسور هوشمند درب و پنجره میتواند خیلی ساده فقط با باز و بسته شدن درب گزارش دهد و یا خیلی پیچیدهتر به سیستم تهویه هوشمند HVAC متصل شود. مثلا با باز شدن درب سیستم تهویه خاموش و با بسته شدن آن فعال شود.
حسگر هوشمند تماسی پتانسیل خلاقانه زیادی دارد، کاربران میتوانند آنرا روی پردهها، درب اتاق کودک و یا سالمندان، یخچال، کشوها و کابینتهای داروها، درب فضای نگهداری حیوانات خانگی، درهای گاراژ و خیلی موارد دیگر نصب کنند.
(برای آشنایی با اینترنت اشیا رباتیک (IoRT) به صفحه مورد نظر مراجعه کنید.)
حسگر هوشمند حرارت Smart temperature sensor
با یک سنسور حرارت، میتوان تغییرات دما و رطوبت را در یک منطقه خاص، به ترموستات هوشمند، فن یا بخاری هوشمند و همینطور پرده هوشمند گزارش دهد. نصب سنسورهای هوشمند راه حلی برای تنظیم دقیق سیستمهای کنترل آب و هوا در ساختمان هوشمند که به ترموستات مرکزی مجهز است، استفاده کرد.
نصب حسگر هوشمند حرارت برای نظارت دقیق آب و هوا برای فضاهای حساس، مثل اتاق کودک، انبار یا استودیو هنرمند عالی است. برخی از سنسورهای حرکتی و تماسی به سنسور حرارت نیز مجهز هستند.