Sensores IoT populares: Tipos y funciones
Hoy, más que nunca, la conectividad del Internet de las cosas (IoT) está permitiendo que todo tipo de sensores físicos envíen sus datos directamente a cuadros de mando virtuales sin apenas interacción humana. Esto es posible gracias a los recientes avances en tecnologías del IoT, como el IoT celular y la red LPWAN (red de área amplia de baja potencia), que están cambiando radicalmente la forma en que se utilizan los sensores. Aunque es cierto que el desarrollo de sensores no es algo nuevo.
Utilizados principalmente para medir variables del mundo real, como la temperatura o la presión, las primeras adaptaciones de dispositivos se remontan al año 1500. Como señala Kelvin Tech en su blog, la medición de la temperatura existe desde hace mucho tiempo, ya que se remonta al año 150 d.C. Sin embargo, se estima que la verdadera ciencia de los termómetros no evolucionó hasta el año 1500. A lo largo de los años, se desarrollaron diferentes tipos de termómetros. El ser humano siempre ha sentido la necesidad de medir las cosas con mayor rapidez, precisión y eficacia posible. Está en nuestra naturaleza y es exactamente la razón por la que los sensores IoT están en alza.
Índice de contenidos
- ¿Qué es un sensor «IoT»?
- ¿Qué importancia tienen los sensores en el Internet de las Cosas?
- Tipos de sensores IoT más populares.
- La columna vertebral de tu solución IoT.
¿Qué es un sensor IoT?
Antes de que el Internet de las Cosas (IoT) existiera, ya había muchos tipos de dispositivos de medición disponibles en el mercado, incluyendo termómetros, magnetómetros (de los cuales las brújulas son un ejemplo notable), altímetros, y muchos, muchos más. La lista es interminable. Los sensores utilizados en estos dispositivos están pensados para detectar, medir e informar de una variable del mundo real a la vez. Su objetivo es ayudarnos a comprender el mundo que nos rodea de una forma mensurable y universal fácil de entender.
Pero, ¿qué es un sensor IoT? Un sensor IOT es un pequeño dispositivo diseñado para recopilar datos físicos del entorno o de una máquina específica y transmitirlos a través de Internet a una plataforma centralizada para su análisis o control. Estos sensores son una parte fundamental de la infraestructura del Internet de las Cosas (IoT) y desempeñan un papel crucial en la recopilación de información del mundo físico y su posterior procesamiento. Gracias a ellos, la información del exterior se convierte en una señal medible e interpretable.
¿Qué importancia tienen los sensores en el Internet de las Cosas?
Son muchos los sectores en los que obtener información resulta valioso. Gracias al avance de las nuevas tecnologías, y, especial, del Internet de las Cosas, las empresas pueden capturar datos y gestionar la información de forma más sencilla. Los sensores IoT se conectan a la red para recopilar datos y almacenarlos en otros soportes físicos o digitales. Así, los dispositivos IOT cuentan con sensores integrados en ellos que son los que permiten registrar y transformar todos los datos capturados en datos electrónicos fácilmente manejables y útiles para la toma de decisiones.
Tipos de sensores IOT más populares
A continuación, te proporcionamos una lista con los 12 tipos de sensores IoT más populares.
1. Sensores de presión
Los sensores de presión son dispositivos que miden la presión (la fuerza necesaria para impedir la expansión de un fluido) en gases o líquidos. Cuando la presión cambia, el sensor detecta estos cambios y los comunica a los sistemas conectados.
Los sensores de presión pueden ser de diversos tamaños y formas, y son uno de los ejemplos más populares de sensores IoT, principalmente en aplicaciones industriales. Existen sensores que se utilizan para medir cambios en la presión atmosférica utilizados en estaciones meteorológicas (sensores de presión barométrica) y sensores de presión de gas (aplicaciones petroleras, energéticas y de servicios públicos), entre otros.
Este tipo de sensores forman la columna vertebral de nuestra infraestructura de gas y energía porque, sin ellos, no podríamos controlar la presión del sistema.
Ejemplos de sensores de presión industriales: Sensor de presión inalámbrico de largo alcance de NCD o el sensor E8PC de Omron.
2. Sensores de luz
Los sensores de luz son dispositivos electrónicos que responden al cambio en la intensidad de la luz. Los sensores inteligentes de luz están diseñados para uso industrial y de consumo. También conocidos como fotosensores, los sensores de luz son más comunes de lo que pensamos. Estos dispositivos fotoeléctricos convierten la energía lumínica en señales eléctricas que pueden ser interpretadas y utilizadas por otros dispositivos.
Interesante, ¿verdad?. Sin embargo, estos dispositivos son mucho más que su principio de funcionamiento. Al igual que los sensores de presión, los sensores de luz pueden servir para todo tipo de propósitos y se utilizan mucho en el control de la iluminación autónoma, detección de movimiento y seguridad e incluso la agricultura (sensores de radiación solar), donde es clave medir la luz que absorbe el suelo o controlar la iluminación artificial de los invernaderos.
Ejemplos de sensores de luz: Los sensores inteligentes de Enlighted (consumidor y empresa) o el sensor de luz ambiental de largo alcance de NCD (industrial).
3. Sensores de temperatura y humedad
Los sensores de temperatura y humedad son tan populares y ampliamente utilizados como los dos sensores de luz. Pueden estar juntos en módulos IoT prefabricados.
Los sensores de temperatura miden la cantidad de energía calórica en una fuente, lo que les permite detectar los cambios de temperatura y convertir estos cambios en datos. La maquinaria utilizada en la fabricación a menudo requiere que las temperaturas ambientales y de los dispositivos estén a niveles específicos. La monitorización de la temperatura es un caso de uso común en entornos industriales en los que las máquinas deben funcionar a una determinada temperatura durante largos periodos de tiempo.
Por otro lado, los sensores de humedad detectan el porcentaje de agua presente en el aire, en un material o en cualquier superficie. Existen diferentes tipos de sensores de humedad que pueden colocarse en interiores, exteriores o incluso los hay exclusivos para medir la humedad del suelo.
Los sensores de humedad de suelo son clave en la agricultura de precisión, ya que permiten a los agricultores gestionar el riego de forma eficiente. Esto es realmente útil, ya que las necesidades del suelo cambian constantemente a lo largo de la temporada de cultivo.
Además de sensores exclusivos para aplicaciones agrícolas, otras aplicaciones de los sensores de humedad pueden incluir: control de la climatización de edificios (integrados en sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado), control de la calidad del aire en interiores, en el campo de la meteorología (estaciones meteorológicas y estudios ambientales) o industria de alimentos y farmacéutica (para garantizar la calidad y seguridad de los productos).
Ejemplo de sensor inteligente de temperatura: Sentrius™ RS1xx de Ezurio
Ejemplo de sensor de temperatura y humedad: DHT-22 (AM 2302).
Ejemplos de sensores de humedad: Sensor de humedad exterior Titec (exterior), sensor de humedad exterior Titect o Sensores inalámbricos de humedad del suelo de Sensoterra para la agricultura de precisión.
Sensor de humedad
4. Sensores giroscópicos y de aceleración
Muchos de vosotros ya conoceréis los giroscopios y acelerómetros. Son los sensores que permiten a tu smartphone detectar si el teléfono está en posición vertical, en modo horizontal, o si se está moviendo, y se utilizan ampliamente en el diseño de juegos para móviles. Aunque tienen diferencias, la mayoría de los chips de acelerómetro cuentan con giroscopio, de ahí que los hayamos combinado en una sola sección.
La diferencia entre ambos es la siguiente:
· Un giroscopio es un sensor que mide la velocidad de rotación o giro de un objeto y detecta la orientación del dispositivo.
Los sensores de giroscopio son utilizados en sistemas de control de orientación en vuelos y otros vehículos, sistemas de estabilización de imágenes de cámaras y drones, videojuegos y Realidad Virtual, etc.
· Por otro lado, un acelerómetro es un sensor que mide la vibración o aceleración del movimiento de un dispositivo. Es un pequeño sensor de movimiento capaz de saber la orientación del dispositivo en todo momento. También puede detectar movimientos, como sacudidas, golpes o cambios en la velocidad.
Los sensores de acelerómetro se utilizan en wearables (como relojes, pulseras o podómetros inteligentes), sistemas de control de estabilidad en automóviles o sistemas de protección antirrobo.
Ejemplos de sensores giroscópicos y de aceleración: Serie KX de acelerómetros de Kionix o el Sensor de giroscopio MikroElektronika.
Giroscopio
5. Sensores de proximidad y movimiento
Los sensores de proximidad son capaces de detectar la presencia de objetos cercanos sin ningún contacto físico emitiendo un campo electromagnético o un haz de radiación electromagnética (por ejemplo, infrarrojos) y buscando cambios en el campo. Este tipo de sensores se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, como dispositivos electrónicos portátiles (por ejemplo, teléfonos inteligentes para desactivar la pantalla táctil cuando el teléfono se coloca cerca del oído), sistemas de detección de objetos en fábricas, sistemas de estacionamiento automático en automóviles o en la detección de obstáculos en robots y vehículos autónomos.
Los sensores de proximidad pueden confundirse con los sensores de movimiento, pero no son lo mismo.
Los sensores de movimiento detectan el movimiento en un área específica y pueden generar una señal de salida cuando se detecta movimiento. Éstos se utilizan comúnmente en sistemas de seguridad, iluminación automática, sistemas de alarma o sistemas de control de acceso, entre otros.
Ejemplos de sensores IOT de proximidad y movimiento: Sensor inalámbrico de proximidad y luz de largo alcance de NCD o los sensores de proximidad de Seeed.
Sensor de movimiento
6. Sensores de flujo y gas
Los sensores de flujo son dispositivos que se utilizan para medir el caudal o la cantidad de un líquido o gas en movimiento. Este tipo de sensores son utilizados en equipos médicos para monitorizar el flujo de aire o gases respiratorios en pacientes, en la industria automotriz para medir la cantidad de aire que entra en un motor o en la industria de alimentos y bebidas para controlar el flujo de líquidos en la línea de producción.
Los sensores de gas son dispositivos electrónicos que monitorizan y detectan diferentes tipos de gases, así como los cambios en la calidad de aire debidos a la presencia de gases tóxicos, combustibles o peligrosos. Las industrias que utilizan sensores de gas incluyen la minería, el petróleo y el gas, la investigación química y la fabricación. Un caso de uso común entre los consumidores son los conocidos detectores de dióxido de carbono (o de fugas de gas) que se utilizan en muchos hogares o edificios.
Con la llegada de tecnologías de IoT celular como NB-IoT y LTE-M – y los beneficios obvios para las empresas de servicios públicos y los usuarios finales -, se espera que el uso de los sensores de flujo y gas crezcan significativamente hacia 2025. Esto muestra claramente una fuerte tendencia en la medición inteligente, así como un aumento general en el uso de este tipos de sensores para fines industriales.
Ejemplos de sensores IOT de gas y flujo: Sensores de flujo de Sensirion o los sensores de gas de Spec Sensors.
Detector de gas
7. Sensores de sonido
Los sensores de sonido no son tan utilizados como otros tipos de nuestra lista, pero merecen una mención por sus interesantes casos de uso.
Un sensor de sonido se define como un módulo que detecta las ondas sonoras por su intensidad, convirtiéndolas en señales eléctricas. Cuando el dispositivo detecta un cambio en la intensidad, puede enviar los datos al cuadro de mandos. Hay sensores de sonido sencillos bastante económicos con aplicaciones variadas, como por ejemplo, detectar la presencia de sonido en una habitación donde no hay nadie.
También hay grabadores de sonido que no sólo detectan el sonido, sino que lo graban cuando cambia la intensidad. Esto es especialmente útil en materia de seguridad. Por último, un caso de uso avanzado es el de los llamados medidores de nivel de sonido, dispositivos que evalúan el ruido en una gama de frecuencias (presión sonora). Éstos permiten aplicaciones de medición de ruido ambiental más complejas.
Ejemplos de sensores IOT de sonido: SoundSensor de SensorTeam o el sensor IoT de sonido y ruido de IoTsens (ciudades inteligentes).
Tomado de: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mi_sensor_de_sonido.jpg
8. Sensores de imagen
Un sensor de imagen se compone de un chip formado por componentes sensibles a la luz que al ser expuestos forman una imagen digital. Su capacidad para convertir la luz en señales eléctricas permite a este tipo de sensores registrar y procesar información visual de manera rápida, eficiente y precisa.
Los sensores de imagen son componentes esenciales en una variedad de dispositivos con funciones de captura de imágenes, como cámaras digitales, cámaras de teléfonos inteligentes, cámaras de seguridad y vigilancia, escáneres, etc.
Ejemplos de sensores de imagen: OS02F10 de OmniVision (industrial) o la línea de sensores de imagen Sony Pregius.
9. Sensores magnéticos
Los sensores magnéticos, también conocidos como sensores de campo magnético, son dispositivos diseñados para detectar y medir campos magnéticos. En otras palabras, detectan cuándo se atraen o se separan los polos de su imán. Estos campos pueden ser generados por imanes permanentes, electroimanes, corrientes eléctricas o materiales ferromagnéticos. Los sensores magnéticos pueden detectar la presencia, la intensidad y la dirección de los campos magnéticos, y se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones en diversas industrias.
Algunas de sus aplicaciones incluyen la industria automotriz (sistemas de control de estabilidad de vehículos o sistemas de frenos antibloqueo), industria de la seguridad (sistemas de alarma y detección de metales) o robótica (detección de objetos metálicos cercanos).
Ejemplo de sensor magnético: Sensor de proximidad campo magnético de Turck.
10. Sensores de calidad del aire
Los sensores de calidad del aire son dispositivos diseñados para medir y monitorizar varios parámetros relacionados con la calidad del aire, así como la presencia de contaminantes atmosféricos en un entorno determinado. Estos sensores son fundamentales para tomar medidas que aseguren la calidad del aire y, de esta manera, proteger la salud humana y el medioambiente.
Algunos de los contaminantes que los sensores de calidad del aire pueden medir incluyen: concentración de partículas suspendidas en el aire (PM), compuestos orgánicos volátiles (VOC) y gases nocivos como el dióxido de carbono (CO2) o el monóxido de carbono (CO).
Los sensores de calidad del aire pueden utilizarse en diversas aplicaciones, como la monitorización ambiental (para evaluar la calidad del aire en áreas urbanas, rurales y naturales), medir la calidad del aire en interiores (hogares, oficinas y otros espacios) o para la monitorización industrial (para controlar la liberación de contaminantes).
Ejemplos de sensores de calidad del aire: Monitor de partículas de Ambient Weather.
11. Sensores de calidad del agua
Los sensores de calidad del agua son dispositivos diseñados para medir y monitorizar diversos parámetros del agua con el fin de evaluar su calidad y determinar si cumple con ciertos estándares o requisitos específicos. Estos sensores son esenciales para garantizar la calidad del agua en una variedad de contextos, tales como la gestión de los recursos hídricos, industria alimentaria, piscinas y acuarios, plantas de tratamiento o la agricultura.
Algunas de las variables que los sensores de calidad del agua pueden medir incluyen: temperatura, nivel de pH, niveles de oxígeno disuelto, turbidez, contaminantes químicos o agentes patógenos.
Ejemplo de sensor de calidad del agua: Línea de sensores de calidad de agua de Darrera.
Sensorización y dispositivos IOT: la columnra vertebral de tu solución IOT
Las operaciones industriales de todo el mundo están invirtiendo mucho en sensores IoT. Ahora que hemos visto los tipos de sensores IoT más populares, sólo nos queda preguntarnos por qué.
¿Por qué queremos conectar nuestros dispositivos a Internet? ¿Qué valor hay detrás del Internet de las Cosas? Esta será probablemente una pregunta que se han hecho gran cantidad de empresas y usuarios. Recientemente, Salesforce llevó a cabo una encuesta en la que preguntaba a sus clientes qué tecnologías creían que transformarían sus expectativas sobre las empresas. Pues bien, el Internet de las Cosas estaba en el top 3, junto con innovaciones tecnológicas como la ciberseguridad y la Inteligencia Artificial.
Los directores de contratación también reconocieron plenamente los increíbles cambios que el Internet de las Cosas ya está aportando a la mano de obra. «Estas tecnologías de vanguardia están cambiando la forma en que vivimos y trabajamos». Combinadas, forman lo que se conoce como la Cuarta Revolución Industrial. Debido a esta megatendencia, las empresas de semiconductores y sensores están presionando para innovar más rápido que nunca, lo que lleva a una creciente diversidad de «cosas» que se pueden «medir» y acelera el ritmo de creación de estos dispositivos. Sin estos sensores inteligentes, sería imposible tomar una pieza de maquinaria y conectarla a Internet. Simplemente, no están hechos para interactuar con ella por sí solos.
Las empresas de todo el mundo se están dando cuenta del potencial de la agregación de datos, y se están apresurando a conectar sus máquinas a Internet. Sin embargo, esto no puede hacerse sin entender primero las posibilidades y los casos de uso para los que es adecuado cada sensor. Dicho esto, el mundo parece estar de acuerdo con los beneficios de habilitar estas posibilidades basadas en datos. Y es precisamente por eso que el Internet de las Cosas hoy es más que nunca.
Los sensores están en todas partes, están en nuestros hogares y lugares de trabajo, en nuestros centros comerciales y hospitales, en los teléfonos inteligentes, etc. y son una parte integral del Internet de las Cosas (IoT). Los sensores han existido durante mucho tiempo. Como dato, el primer termostato se introdujo a finales de 1880 y los sensores infrarrojos existen desde finales de 1940.
El IOT y su contraparte, el Internet Industrial de las Cosas (IIoT), están llevando el uso de los sensores a un nivel avanzado. Los sensores producen información valiosa y si están conectados a una red, pueden compartir datos con otros dispositivos y sistemas de gestión conectados.
Los sensores son cruciales para el funcionamiento de muchos de los negocios de hoy en día. Pueden advertir de problemas potenciales antes de que se conviertan en grandes problemas, permitiendo a las empresas realizar un mantenimiento predictivo y evitar costosos tiempos de inactividad. Los datos de los sensores también pueden ser analizados en busca de tendencias, lo que permite a los propietarios de las empresas obtener una visión de las tendencias cruciales y tomar decisiones informadas basadas en la evidencia.
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