O que é um sensor inteligente e como funciona?

Um sensor inteligente é um dispositivo que recebe informações do ambiente físico e usa recursos de computação integrados para executar funções predefinidas após a detecção de entradas específicas e, em seguida, processar os dados antes de transmiti-los.

Sensores inteligentes permitem uma coleta mais precisa e automatizada de dados ambientais com menos ruído errôneo entre as informações registradas com precisão. Esses dispositivos são usados ​​para mecanismos de monitoramento e controle em uma variedade de ambientes, incluindo redes inteligentes, reconhecimento de campos de batalha, exploração e muitas aplicações científicas.

O sensor inteligente também é um elemento crucial e integrante da Internet das Coisas. A tecnologia IoT torna possível fornecer um identificador exclusivo para quase tudo e transmitir dados de ou sobre essas coisas pela Internet ou por uma rede de sensores semelhante. Uma implementação de sensores inteligentes é como componentes de uma rede de sensores e atuadores sem fio, que pode ter milhares de nós. Cada nó é conectado a um ou mais sensores e hubs de sensores, bem como a atuadores individuais.

Microprocessadores móveis de baixo consumo normalmente fornecem recursos de computação em ambientes IoT. No mínimo, um sensor inteligente é composto por um sensor, um microprocessador e algum tipo de tecnologia de comunicação sem fio. Os recursos de computação devem ser parte integrante do design físico. Um sensor que apenas envia seus dados para processamento remoto não é considerado um sensor inteligente.

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Um sensor inteligente também pode incluir vários outros componentes além do sensor primário. Esses componentes podem incluir transdutores, amplificadores, controle de excitação, filtros analógicos, conversores analógico-digitais e compensação que fornece uma correção integrada de medições ou saídas abaixo do ideal. Um sensor inteligente também incorpora elementos definidos por software que fornecem funções como conversão de dados, processamento digital e comunicação com dispositivos externos.

Um sensor inteligente conecta um sensor de base bruta a recursos de computação integrados que permitem que a entrada do sensor seja processada. O sensor base é o componente que fornece a capacidade de detecção. Pode ser projetado para detectar calor, luz ou pressão. Freqüentemente, o sensor base produzirá um sinal analógico a partir de um algoritmo de aplicação que deve ser processado antes de poder ser usado. Este processo também é chamado de processamento de sinal.

Neste ponto, a tecnologia integrada de um sensor inteligente entra em ação. No processamento de sinal, um microprocessador integrado usa uma técnica chamada filtragem para remover o ruído do sinal e converter o sinal do sensor em um formato digital utilizável.

A tecnologia de sensores inteligentes também contém recursos de comunicação integrados que permitem a conexão a um ambiente de computação em nuvem privada ou à Internet. Isso permite que eles se comuniquem com dispositivos externos.

Os sensores inteligentes têm muitos usos. Eles são comumente encontrados em ambientes industriais e são a força motriz por trás da Indústria 4.0 e da automação industrial, da robótica e de outras instrumentações avançadas.

As fábricas costumam usar sensores inteligentes para fins de diagnóstico. Sensores de temperatura inteligentes garantem que as máquinas não superaqueçam e sensores de vibração monitoram máquinas com risco de vibração solta. Os sensores inteligentes também permitem o controle do processo, como monitorar um processo de fabricação e fazer os ajustes necessários para que ele possa atender às metas de qualidade ou produção. Antigamente, esses processos eram manuais, mas sensores inteligentes os automatizaram.

Os sensores inteligentes também desempenham um papel fundamental no avanço dos sistemas de segurança modernos. Sensores de imagem térmica detectam o calor corporal de um intruso. Da mesma forma, dispositivos como fechaduras inteligentes, sensores de movimento e sensores de janelas e portas são comumente conectados a uma rede comum. Isto permite que os sensores de segurança trabalhem juntos para criar uma imagem abrangente do status de segurança atual. Eles são freqüentemente usados ​​em residências e aplicações industriais para detectar vários vazamentos.