در بخش اول این مقاله به 5 تا از بهترین و پرکابرد ترین سنسور های فعلی موجود در بازار برای پروژه های اینترنت اشیا و هوشمند سازی، اشاره کردیم. در بخش دوم این مقاله به معرفی 5 سنسور پر کاربرد دیگر در حوزه اینترنت اشیا می پردازیم.
درصورتی که بخش اول این مقاله رو مطالعه نکردید از لینک زیر استفاده کنید.
در ادامه به معرفی 5 سنسور پرکاربرد دیگر در اینترنت اشیا می پردازیم همراه من باشید .
6. دوربین ها
گوشی‌های همراهمون دوربین دارن؛ دوربین‌های DSLR همه جا به کار میرن؛ دوربین‌های مداربسته هم که تو بیشتر فروشگاه‌ها دیده میشن. پس میشه گفت همگی با دوربین‌ها آشنایی کافی رو داریم! اما چطوری میشه از دوربین به عنوان حسگر استفاده کرد؟ حسگرها یک چیزی رو حس می‌کنن؛ دوربین‌ها هم نور رو ثبت می‌کنن و ازش تصویر می‌سازن؛ پس در واقع، دوربین‌ها هم دارن «نور» رو حس می‌کنن.
شاید از خودتون بپرسید مگه میشه دوربین جزئی از سنسور های اینترنت اشیا باشه؟ می‌دونیم که دوربین‌های مداربسته فروشگاه‌ها یا مدارس و غیره به اینترنت وصلن؛ یعنی به صورت پیوسته دارن جریان ویدئویی زنده رو به اینترنت وارد می‌کنن تا یه نفر بتونه با استفاده از هر وسیله‌ای (گوشی، کامپیوتر و …) همه نقاط اتاق رو ببینه؛ تنها کاری که باید انجام بده اینه که به سروری که دوربین بهش وصله، متصل بشه.
به علاوه، دوربین‌ها برای «تعیین حضور» هم به کار میرن. یعنی فناوری پردازش تصویر، تصویر چهره رو تو دوربین‌ها بارگذاری می‌کنه و هروقت یکی از این چهره‌ها شناسایی بشه، حضور اون فرد تأیید میشه و اگر هم چهره در کل بازه‌ی زمانی مدنظر تشخیص داده نشه، اون فرد به عنوان «غائب» در نظر گرفته میشه. دیتابیس «تعیین حضور» رو میشه به اینترنت وصل کرد تا مثلاً رئیس یک اداره بتونه بر حضور کارمنداش نظارت داشته باشه.
اگر بپرسیم این روزها رایج‌ترین microprocessor و microcontroller کدوما هستن، احتمالاً همه به رزبری‌پای و بوردهای Arduino اشاره می‌کنن. چرا به اینا اشاره کردیم؟ چون الان خیلی راحت میشه دوربین رو در دستگاه‌های رزبری‌پای یا Arduino به کار برد؛ فقط باید ماژول دوربینی رو پیدا کرد که این بوردها ازش پشتیبانی می‌کنن. محبوب‌ترین شیلد دوربین برای (Arduino = ArduCam OV2640) و برای (رزبری‌پای = PiCamera) هست.
7. سنسور های مجاورتی
چیزی که حسگرهای مجاورتی اندازه می‌گیرن اینه که یک شیء خاص چقدر با دستگاه حسگر فاصله داره. به بیان ساده‌تر، این حسگرها بهمون میگن که شیء مدنظر در نزدیکی‌شون وجود داره یا نه. شاید در نگاه اول فکر کنید این حسگر هیچ کاربرد خاص و مهمی نداره، اما وقتی در موردش بیشتر توضیح بدیم متوجه میشید که همین حسگر کوچیک چه نقش مهمی ایفا می‌کنه.
در صنایعی که برای انتقال محصولات از تسمه نقاله استفاده میشه، این حسگرها تو نقاط مختلف تعبیه میشن تا تعداد محصولات رو مشخص کنن و مطمئن بشن هیچ محصولی از قلم نیفتاده. کاربرد دیگه این حسگرها تو تلفن‌های همراهه. تلفن همراهمون میتونه با استفاده از حسگرهای مجاورتی تشخیص بده نزدیک گوشمونه یا توی جیبمون؛ اگر تو جیب باشه، صفحه رو خاموش نگه می‌داره تا هم به ذخیره باتری کمک کنه و هم اجازه نده صفحه به اشتباه تاچ بشه. خیلی وقتا از حسگرهای مجاورتی استفاده میشه تا تعداد افرادی که وارد یه اتاقی میشن یا از اون خارج میشن رو بشمره. اینا فقط چند مورد از کاربردهای بی‌شمار حسگرهای مجاورتی بودن و اشاره به همشون این مقاله رو خسته‌کننده می‌کنه؛ پس بریم سراغ انواع این حسگرها و نحوه‌ی کارکردشون.
حسگرهای مجاورتی انواع مختلف دارن: القایی، خازنی، مغناطیسی، مبتنی بر جریان گردابی، مبتنی بر اثر داپلر، فراصوت، فوتوالکتریک و… دو تا از متداول‌ترین حسگرهای مجاورتی که هم در صنایع و هم به دست اشخاص علاقه‌مند استفاده میشن، حسگرهای فراصوتی و فوتوالکتریک هستن. پس تو قسمت بعد، توضیح می‌دیم این دو نوع حسگر مجاورتی چطور کار می‌کنن.
photo-electric sensor
حسگر فوتوالکتریک اشعه‌های مادون قرمز رو منتشر می‌کنه و تشخیص می‌ده. این حسگر ها دو جزء اصلی دارن: یکی IR LED هست که سیگنال‌های الکتریک رو به اشعه‌های مادون قرمز تبدیل می‌کنه و اون یکی، یک فتوسل که اشعه‌های مادون قرمز رو به سیگنال‌های الکتریک تبدیل می‌کنه. برای استفاده از این حسگرها از دو راه میشه استفاده کرد:
1) با تکیه بر اصل انعکاس هست؛ یعنی LED و سلول یک‌جا قرار داده میشن. اینطوری، وقتی شیء ای جلوی حسگر قرار بگیره، اشعه‌های مادون قرمز رو بازتاب می‌ده و فوتوسل هم با تشخیص این اشعه‌ها، بهمون میگه چیزی جلوی حسگر قرار داره یا نه.
2) فوتوسل جلوی LED قرار می‌گیره، طوری که رو به جلو باشه؛ وقتی شیء بین این دوتا قرار بگیره، اجازه نمی‌ده اشعه‌ها وارد فوتوسل بشن و اینطوری میشه که وجود شیء تشخیص داده میشه.
Ultrasonic sensors
حسگرهای فراصوت هم بر اساس اصل انعکاس کار می‌کنن، اما به جای امواج مادون قرمز، از امواج صوتی استفاده می‌کنن. این حسگرها دو جزء پایه دارن: ترنسمیتر و رسیور. ترنسمیترها سیگنا‌هال الکتریک رو به امواج فراصوت تبدیل می‌کنن و رسیورها امواج فراصوت رو به سیگنال‌های الکتریک. کاربرد عمده حسگرهای مجاورتی فراصوتی در تشخیص فاصله یک شیء هست؛ چون سرعت صوت در دمای اتاق مقدار ثابتیه و حسگرهای فراصوت، زمان بازگشت امواج صوتی به رسیور رو خیلی ساده با استفاده از این فرمول، محاسبه می‌کنن: فاصله = (سرعت صدا در محیط × زمان) ÷ 2
8. سنسور های GPS
همگی با GPS، مخفف Global Positioning System (سیستم ناوبری جهانی)، آشنایی داریم. گوشی‌های همراه، خودورهای خودران و خیلی از دستگاه‌های مدرن دیگه از GPS استفاده می‌کنن. GPS یکی از حسگرهاییه که کاربرد زیادی در IoT دارن. این حسگر موقعیت مکانی شما رو در قالب مقادیر طول و عرض جغرافیایی بهتون میگه، این مقادیر رو می‌تونین در یک نقشه واقعی مشاهده کنین یا این‌که خروجی رو به صورت یک نقشه مبتنی بر GUI دریافت کنین.
این سنسور کاربرد های بیشماری در اینترنت اشیا دارن. با کمک GPS می‌تونیم یک شیء متحرک رو رهگیری یا هدایت کنیم و یا حتی سرعتش رو اندازه بگیریم. این روزها می‌تونیم با قیمت پایین GPS بخریم تا بچه‌هامون، سالمندان، حیوانات خانگی، خودروها و … رو ردیابی کنیم. علاوه بر این، GPS رو میشه تو پهپادها هم تعبیه کرد تا قابلیت «بازگشت به خونه» یا RTH رو بهشون داد.
9. سنسورهای Biometric
قبل از این‌که در مورد سنسور های Biometric صحبت کنیم، بهتره با خود Biometric آشنا بشیم. خود کلمه از دو بخش BIO «زیست» و METRICS «سنجش» تشکیل شده؛ BIO به بدن انسان و METRICS به اندازه‌گیری اشاره دارن؛ پس منظور از Biometric، اندازه‌گیری بدن انسان هست. خیلی از بخش‌های بدن هستن (مثل اثر انگشت، اثر زبان و یا عنبیه) که منحصر به فردن و به همین خاطر، بهترین راه امنیت شخصی محسوب میشن؛ یعنی احتمال این‌که فرد دیگه‌ای در این ویژگی‌ها با شما شباهت داشته باشه، خیلی کمه (حدود 1 در 100,000). به همین خاطر، دستگاه‌های Biometric، اندازه‌های مختلف بدن انسان رو اسکن و ذخیره می‌کنن و میتونن چیزی که ذخیره کردن رو با اثر واقعی مقایسه کنن تا برای مثال، اجازه‌ی دسترسی به حساب شخصی رو صادر کنن. دستگاه‌های زیست‌سنجی زیادی در دنیای مدرن اطراف‌مون استفاده میشن که از بین‌شون میشه به اسکنر اثر انگشت، اسکنر عنبیه یا اسکنر چهره اشاره کرد.
سنسور های Biometric کاربردهای زیادی دارن، اما مهم‌ترینش میتونه تو دستگاه‌های سیار باشه. گوشی‌های همراه امروزی قابلیت تشخیص چهره یا اسکنر اثر انگشت دارن که برای باز کردن قفل صفحه، چهره‌ی کاربر یا اثر انگشتش رو اسکن می‌کنن. کاربرد دیگه تو ATMهاست؛ ATMهای جدید قابلیت‌های امنیتی بیشتری دارن و قبل از تحویل پول، از روش زیست‌سنجی استفاده می‌کنن. ادارات برای ثبت حضور کارمنداشون و بانک‌ها برای باز کردن صندوق‌ها از فناوری زیست‌سنجی استفاده می‌کنن.
10. سنسور های تشخیص صدا
این‌که سنسورهای تشخیص صدا رو تو قسمت دهم مقاله آوردیم، چیزی از اهمیتش کم نمیکنه. این سنسورها، همونطوری که از اسمشون برمیاد، صدای انسان رو تشخیص می‌دن و صدای تشخیص داده شده رو در قالب حروف یا هر شکل دیگه‌ای که بخوایم، در میارن.
با استفاده از این فناوری می‌تونیم به میکروکنترلر بگیم کار خاصی رو انجام بده. اما این سنسورها قابلیت تشخیص صدای افراد از همدیگه رو ندارن و فقط میتونن اون کلماتی که می‌شنون رو تشخیص بدن. با این حسگرها میشه پروژه‌ای مثل «Turn on the lights» و حتی پروژه‌های پیچیده‌تر رو هم انجام داد.
جمع بندی
با توجه به فراگیر شدن تکنولوژی اینترنت اشیا، آشنایی و شناخت سنسور های رایج و پر استفاده در این حوزه امری ضروری هست. در این مقاله سعی کردیم تا شما رو با 10 سنسور پرکاربرد و رایج مورد استفاده در حوزه اینترنت اشیا و همچنین روش کارکرد آنها، آشنا کنیم. ممنون که تا انتهای مقاله همراهمون موندید.
