Cinque tendenze dei sensori IoT che vale la pena tenere d'occhio

Spencer Chin | 10 maggio 2023

La chiave per l’IoT (Internet of Things) oggi sono i sensori che monitorano tutti i tipi di parametri, dal movimento alla corrente alla temperatura. Questi sensori si trovano ovunque, inclusi smartphone, campanelli, termostati, veicoli ed elettrodomestici, e acquisiscono dati importanti che possono essere condivisi in tempo reale con gli utenti e archiviati per un successivo recupero e analisi. Questi sensori possono essere integrati con apparecchiature/dispositivi, incorporati con capacità di elaborazione e comunicazione o implementati come dispositivi autonomi, dove le capacità di elaborazione e comunicazione chiave vengono inviate al gateway.

Secondo IoT Analytics, una società di ricerche di mercato e intelligence, i sensori IoT rappresentavano un terzo di tutti i sensori spediti nel 2022. Il dispositivo IoT medio ora viene fornito con quattro sensori. L’azienda ha fissato il mercato dei sensori IoT a 10,9 miliardi di dollari nel 2022 e si prevede che crescerà a un tasso di crescita annuo composto del 16% nei prossimi cinque anni.

IoT Analytics ha identificato cinque tendenze tecnologiche dei sensori IoT che trasformeranno il panorama dei sensori IoT nei prossimi anni.

I sensori IoT aggiungeranno capacità di calcolo e miglioreranno la loro capacità di rilevare segnali da più elementi di rilevamento discreti. Spesso definiti "sensori intelligenti", questi sensori possono eseguire l'elaborazione e l'analisi del segnale a bordo invece di limitarsi a trasmettere i dati in un altro luogo per l'elaborazione. Questi sensori diventeranno a tutti gli effetti dispositivi “edge” in una rete IoT. L’analisi IoT prevede inoltre che i sensori intelligenti avanzati acquisiranno capacità di intelligenza artificiale, consentendo loro di prendere decisioni immediate invece di inviare i dati altrove e rischiare il furto di dati.

Poiché i sensori IoT devono essere in grado di funzionare continuamente, le tecnologie delle batterie non sono adatte a questi dispositivi. Pertanto, gli ingegneri stanno sviluppando sensori IoT che funzionano con fonti di energia rinnovabile come l’energia solare o cinetica. Ciò è particolarmente importante quando i sensori si trovano in luoghi remoti o inaccessibili. L'uso della raccolta di energia sta a sua volta spingendo i produttori di sensori a ridurre il fattore di forma del sensore per ridurre il consumo energetico e a migliorare il rapporto segnale-rumore per filtrare rumore e interferenze che potrebbero anche indebolire il sensore della potenza necessaria.

Poiché luoghi pericolosi o remoti rendono difficile l’installazione di sensori fisici, alcune installazioni IoT ora utilizzano sensori software o virtuali. I sensori soft sono algoritmi computazionali che stimano il valore di una quantità difficile da misurare, sulla base di altri sensori fisici esistenti e algoritmi/modelli computazionali che deducono il valore della quantità misurata. Un tipico sensore software crea un modello predittivo che utilizza dati in tempo reale provenienti da analisi di strumenti e laboratori per stimare le condizioni di processo e di produzione. Questi modelli agiscono come sensori inferenziali per prevedere i parametri di qualità, eventualmente come alternativa a sensori fisici aggiuntivi.

Un sensore virtuale è simile a un sensore soft, ma basa i suoi valori esclusivamente su algoritmi e modelli computazionali.

La fusione dei sensori, che prevede l’unione dei dati provenienti da diversi input di sensori, continuerà a diventare più cruciale, in particolare nella guida autonoma. In queste applicazioni, i dati dei sensori provengono da LiDAR, radar e telecamere 3D. Poiché gli input di questi sensori rilevano caratteristiche diverse dell'ambiente di guida, è necessario acquisire e interpretare i dati provenienti da questi sensori per ottenere un'analisi più accurata della situazione di guida. Se implementata correttamente, la fusione dei sensori consente al veicolo di intraprendere una linea d'azione adeguata che sia efficiente, affidabile e, soprattutto, sicura.

La tecnologia dei biosensori e dei sensori monouso è maturata negli ultimi anni e è stata adottata nel settore sanitario. Conosciuto anche come "sensore biologico", un biosensore è composto da un bioelemento che interagisce con l'analita testato e da un trasduttore che converte la risposta biologica in un segnale elettrico. A seconda della loro applicazione, i biosensori sono noti anche come immunosensori, optrodi, specchi risonanti, canarini chimici, biochip, glucometri o biocomputer.