Gelecek Nesil Akıllı Sensörler Her Zamankinden Daha Küçük ve Daha Yüksek Doğrulukta

“Nesnelerin İnterneti “ teknolojisinin mikro ölçekli dünyasında, verilerin toplanması ve yorumlanması hızlı, doğru ve düşük maliyetli olmalıdır. Peki akıllı sensörler bu gereksinimleri nasıl karşılar ve bunlar yenilikçi mühendislik projelerinde ne tür uygulamalara konu olmaktadırlar? 

Çevremizi incelemek söz konusu olduğunda, yalnızca biyolojik kapasitemize güvenmek zorunda olmaktan hazzettiğimiz söylenemez. Bu, , bilgiyi mümkün olan en düşük maliyetle, daha hızlı ve yüksek bir kesinlikle yorumlamamız gereken mikronik IoT dünyasında daha da önemli bir konu haline gelmektedir. 

Akıllı sensörlerin dijital bir cihazda mikronik seviyeye sahip yani mikron ölçeklerinde çalışan bir uygulamada verimli olamamasının sebepleri başlıca pahalı , kararsız, güç yönünden tutarsız ve hatalı ölçme yapmalarıdır. Aynı zamanda, tüm IoT katmanlarını ( sırasıyla analiz, bilgi, algılayıcı ve iletişim şeklinde sayılabilir), yeterince destekleyen karmaşık sistemlere dahil olmak için genellikle çok hantaldırlar.

Ancak, nano-optik, düşük güçlü kablosuz ve tam seviyeli yazılım desteği gibi gelişmiş teknolojiler ve malzemeler sayesinde, artık çeşitli verileri mevcut maliyetlerin çok altında iletme ve işleme kapasitesine sahip olan çip boyutlarına sahip sensörlerin daha geniş bir bir şekilde uygulamalarının yapılacağı günlere çok da uzak olduğumuz söylenemez. 

Nano-Optik Fiberli ve Çip Boyutunda Spektrum Ölçerler

Bu özel çoklu spektral sensör, bazı mikroişlemcilerde mesela Microsoft’un Intel markasında olduğu görüldüğü gibi, kurşun içeriği düşük Land Grid Array (LGA) konfigürasyonlu pakete yerleştirilmiş benek boyutlu (4,5 x 4.4 x 2.5 mm) bir cihazdır. AS7262 ve AS7263 çoklu spektral sensörler, hassas yansıtıcı ve düşük emici özelliklere sahip nano-optik girişim filtreleri kullanır. Nano-optik filtreler doğrudan CMOS (tamamlayıcı metal-oksit-yarı iletken) silikon üzerine yerleştirilmekte olup klasik girişim filtrelerinden daha fazla doğruluğa sahiptir.

AS7263 Çoklu Spektral Sensör İç Yapısı

Çok kanallı spektrometri, tek bir dalga boyunun algılanması için gereken süre içerisinde çoklu dalga boylarının algılanmasını sağlar. Bu birleşik spektrometreler, görünür spektrumda (450 ila 640 nm) altı ve yakın-kızılötesi spektrumunda (610 ila 860 nm) yine altı kanal içerir. Akım kontrollü bir LED sürücü güç tutarsızlıklarını önler ve aynı çiple bir yuvarlak shutter üzerinden ışık veri girişini kontrol eder. 

Akıllı bir arayüz, net bir şekilde kalibrasyon gerçekleştirilmesinde görev yapar ki bu da sensörü akıllı ve düşük maliyetli bir cihaz haline getirir. Bu sensör, tarım ve bahçecilik, gıda güvenliği, sahte para tespiti, belge doğrulama, hassas renk ayarı ve renk tanımlama gibi endüstriyel uygulamalarda kullanılabilir. 

Taşınabilir Cihazlar İçin Yeni Nesil Akıllı Hublar 

Bosch, “Boyutla-artan- yüksek -maliyet” sorununu sürekli çalışır durumda sensörlere sahip Android destekli paketler (4.1 x 3.6 x 0.83 mm) içerisinde akıllı hub'lar tasarlayarak çözdü. 

BHI260 akıllı hub, bir jiroskop, ivmeölçer ve bir manyetometrenin en mükemmel şekilde birleştirilmesiyle oluşmuştur. Doğrusal hareket ve yerçekimi kuvvetlerinin yanı sıra dikey, önden arkaya ve bir taraftan diğer tarafa eksen dönme oranlarını da algılayabilir. Atalet ölçüm birimi (IMU) Sensortec baskılı devre kartı (PCB) ve Shuttle kartı üzerine monte edilmiştir. JB konektörleri ile ilave sensörleri kendisine bağlayabilen bir M2 ana arabirim (i2c ile yapılandırılmış) veya bir Quad-SPI arabirimi içerir. 

Akıllı hub, toplam güç tüketimini(1.8V güç kaynağı ) azaltarak mobil cihazlara, gözlüklere ve artırılmış/sanal gerçeklik giyilebilir aksesuarlarına uygulanabilirliği artırır. Bu ayrıca 3D yönelimi, adım sayımı, konum izleme, etkinlik tanıma, poz ve kafa izleme ve içerik farkındalığı gibi alanları da içerebilir. 

Kablosuz (Wireless) Çok Amaçlı Mini Sensörler 

Mikroçip boyutu, yüksek hassasiyetli el cihazları için kritik öneme sahip olsa da, akıllı yaşam ortamları ve büyük endüstriler gibi bazı ekosistemlerin dikkate alınması gereken ilave faktörler vardır. Bunun içinde büyük miktarlarda özel verilerin ve sensör hareketliliği de bulunabilir. Disruptive Technologies tarafından piyasaya sunulan sürekli-devrede akıllı bulut kiti, bir klavye tuşu ebatında ve bozuk para inceliğinde olan kablosuz dokunma ve yakınlık sensörlerini bir araya getirir. Bu haliyle dahi, kkullanıcının veri gizliliği ve güvenliği üzerinde denetim sahibi olması gereken geniş ekosistemlerde kullanılabilecek kadar küçüktürler.

Kablosuz/Wireless Çok Amaçlı Sensörler Hayatımızda Giderek Daha Fazla Yer Alıyor

Disruptive Technologies'in kablosuz algılayıcısı 50 metrelik bir iç mekan menziline, 15 yıllık pil ömrüne ve günde yüzlerce işlem kaydetme kapasitesine sahiptir. Kullanıcı verisinin aşırı yüklenmesi bir SIM ve Ethernet entegre bulut konnektörü ile yönetilirken, yönetimi son derece kolay hale getiren bir dokun-ve- eşle sistemi üzerinden akıllı cihazlara anlık bağlantı sağlanabilmektedir. 

Sensör çok amaçlıdır ve ulaşılması zor makine parçalarında olduğu gibi gerekli olan her yere takılabilir. Bu sensörlerin veri doğruluğunu artıran ve bu doğruğu özellikle akıllı ev, perakende, gayrimenkul, yemek servisi ve güvenliği ve tüm endüstri 4.0 çözümlerinde çevresel verileri toplamak için uygun hale getiren çok yönlülüğü, üreticiler ve kariyer mühendislerine elverişli bir seçenek sunmaktadır.