Cảm biến IR 2.0 cải thiện công nghệ IoT

02:53 PM 09/10/2018 In bài viết

Sự phát triển của IoT và các dịch vụ kết nối đã trải qua một sự phát triển cực kỳ nhanh chóng. Quay lại chỉ 10 đến 15 năm trước, chúng ta khó có thể tưởng tượng được có bao nhiêu dịch vụ sẽ được kết nối bởi các sản phẩm và giải pháp khác nhau, thông qua sự kết hợp ba chữ cái IoT, theo Robert Ekström, Giám đốc điều hành của JonDeTech nhận định.

Ngày nay, IoT là một tiêu chuẩn được thiết lập, được dán nhãn trên tất cả các tiện ích khác nhau và các sản phẩm công nghiệp, và cả xung quanh cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Thế giới của IoT chính là đây. Trong tương lai, có thể nói rằng bất cứ điều gì có thể được kết nối sẽ được kết nối. Khi có một lợi ích khách hàng gắn liền với nó, nó sẽ rất có thể xảy ra. Và cảm biến đóng một vai trò quan trọng trong quá trình này. Cảm biến chuyển đổi đầu vào vật lý thành tín hiệu số, sau đó có thể được lưu trữ để truy cập và phân tích - đặc biệt nếu các cảm biến có giá rẻ và nhỏ.

Cảm biến nhỏ, rẻ và linh hoạt có thể là một trình điều khiển của IoT

Thực tế là quản lý tư vấn tập đoàn McKinsey liệt kê các cảm biến hiệu quả đặc biệt rẻ và nhỏ là một trong những yếu tố quan trọng nhất cho sự phát triển của Internet of Things. Nhưng tại sao McKinsey chỉ ra cảm biến nhỏ như một trình điều khiển chính cho sự phát triển IoT? Điều này có thực sự mới? Ai đó thậm chí có thể nói rằng các cảm biến đã được sử dụng trước đó, ví dụ như điện thoại di động?

Và đó là chính xác, tích hợp cảm biến nhiệt độ vào điện thoại di động không phải là một phát minh mới. Nó là một giải pháp IoT đã được thực hiện trong quá khứ. Nhưng tích hợp, ví dụ cảm biến nhiệt độ truyền thống trong điện thoại di động có những thách thức vì cảm biến truyền thống chỉ có thể được sử dụng để đo nhiệt độ bằng cách tiếp xúc, với kết quả đo nhiệt độ bằng cách tiếp xúc sẽ cung cấp một phép đo không chính xác khi nó được lấy ra khỏi túi vì phải mất một thời gian để điện thoại thích nghi với nhiệt độ môi trường xung quanh. Mặt khác, với cảm biến hồng ngoại 2.0, được xây dựng trên công nghệ nano, bạn có thể phát triển và tích hợp một cảm biến nhỏ sử dụng phép đo nhiệt độ không tiếp xúc trong điện thoại thông minh. Làm thế nào mà điều này có thể xảy ra?

Cải thiện phím cảm biến nhiệt để cải thiện IoT

Một trong những yếu tố chính để cải thiện các giải pháp IoT là cảm biến thermophile. Các thermopile dễ dàng nhất có thể được mô tả như là một loạt các cặp nhiệt điện kết nối có thể chuyển đổi năng lượng nhiệt thành năng lượng điện. Tuy nhiên, kích thước và chi phí sản xuất của các thế hệ nhiệt đầu tiên đã hạn chế các khu vực ứng dụng.

Nhưng với sự hỗ trợ của thế hệ mới của cảm biến hồng ngoại, nó bây giờ cũng có thể được sử dụng cho việc đo lường không tiếp xúc của nhiệt độ cũng như nhiệt độ tương đối và lưu lượng nhiệt, cũng như phát hiện sự hiện diện của vật chất. Loại thermopile mới này có thể được sử dụng cho một số ứng dụng IoT thương mại như phát hiện ngọn lửa và đám cháy, chuyển động, đo nhiệt độ tuyệt đối, đo nhiệt và kiểm soát các bộ phận nhạy cảm với nhiệt và hệ thống ống nước.

Nhưng đó chưa phải là tất cả. Những cảm biến nhiệt độ mới và tiên tiến này cũng có thể đo lưu lượng nhiệt và có một hằng số thời gian mô tả tốc độ phản ứng nhanh như thế nào đối với thay đổi giá trị. Những cảm biến này được tạo ra bằng công nghệ nano trong một ma trận nhựa, và được xây dựng trong ba lớp khác nhau, trong đó lớp quan trọng nhất là lớp chịu nhiệt.

Cảm biến IR 2.0 cũng có cấu trúc thẳng đứng, cho phép nhựa linh hoạt và mạnh mẽ thay vì gốm sứ mỏng manh hoặc silicon được sử dụng trong các cảm biến hồng ngoại cũ trên thị trường nơi các cặp nhiệt điện được cấu hình theo chiều ngang. Điều này lần lượt hạn chế thiết kế của cảm biến và làm cho một cảm biến thông thường khó khăn hơn nhiều để sản xuất hàng loạt, do thực tế là một container kim loại bảo vệ là cần thiết.

Cảm biến hoàn hảo cho thế giới IoT mở rộng

Tất cả điều này cùng nhau mang đến cho chúng ta một cảm biến rất rẻ, mạnh mẽ và linh hoạt, rất phù hợp cho thế giới IoT. Các tính toán cho thấy chi phí sản xuất của một cảm biến có thể lên đến 1/10 cho mỗi đơn vị với khối lượng lớn, so với một cảm biến thông thường. Và các lĩnh vực sử dụng chắc chắn có thể được coi là rộng lớn.

Một lĩnh vực là ngành y tế. Ở đây cảm biến hồng ngoại 2.0 có thể được tích hợp vào một miếng đắp vết thương (tương tự như một miếng vá vết thương thông thường) với chi phí thấp phản ánh nhiệt độ cơ thể cốt lõi. Bản vá nhiệt độ có hỗ trợ Wi-Fi hoặc Bluetooth với loại cảm biến mới này có thể được ghép nối với điện thoại thông minh để theo dõi thời gian thực ví dụ như một đứa trẻ bị bệnh.

Một lĩnh vực thú vị khác được điều khiển bởi IoT là quản lý cơ sở. Cảm biến IR 2.0 mới cũng lý tưởng cho các chủ sở hữu tài sản muốn tận dụng công nghệ IoT bằng cách sử dụng các cửa sổ thông minh. Thông tin được thu thập bởi cảm biến có thể được sử dụng bởi các cửa sổ thông minh trong nhà để thay đổi ánh sáng cửa sổ và truyền nhiệt để duy trì nhiệt độ không đổi trong phòng suốt cả ngày mà không cần điều chỉnh nhiệt độ.

Nhưng các cảm biến mới cũng có thể được sử dụng hoặc được cài đặt trên các cửa sổ tiêu chuẩn để giảm tiêu thụ năng lượng xây dựng bằng cách cung cấp thông tin điều hòa không khí để chủ động điều chỉnh những thay đổi về bức xạ nhiệt từ cửa sổ.

Ứng dụng khác là văn phòng thông minh hoặc không gian công cộng như thư viện nơi bạn muốn quyết định xem địa điểm có sẵn hay không. Bằng cách sử dụng cảm biến để thông báo với thiết bị khi có ai đó đang sử dụng vị trí, mức tiêu thụ năng lượng có thể giảm và thời lượng pin được kéo dài. Cảm biến IR 2.0 cũng có thể được sử dụng để kích hoạt hệ thống xác thực sinh trắc học, chẳng hạn như quét vân tay hoặc nhận diện khuôn mặt và võng mạc mắt, sẽ tiêu thụ nhiều năng lượng khi hoạt động.

Khu vực IoT đang phát triển nhanh chóng. Với việc sử dụng cảm biến hồng ngoại 2.0, có nhiều cải tiến và cơ hội lớn trong tầm tay. Thế giới kết nối mới với lượng dữ liệu khổng lồ đòi hỏi một cảm biến hồng ngoại 2.0.

Khôi Linh