تصنف الحساسات (Sensors) على انها مكون رئيسي في إنترنت الأشياء (IoT) واللبنة الأساسية فيها. هنا نناقش:
- مالمقصود بها؟
- طريقة علمها؟
- الفرق بين الحساس
- والمحول(Transducer)والمشغل(Actuator)؟
- المزايا؟
- التحديات؟
ماهي الحساسات؟
- هي عبارة عن أجهزة تقوم بجمع معلومات عن ظاهرة فيزيائية من الوسط المحيط (درجة الحرارة، والرطوبة، والحركة..الخ).
- تتميز بصغر حجمها ورخص ثمنها واستهلاكها المنخفض للطاقة (مع الاختلاف حسب التطبيق)
- يمكن أن تترك في مكان دون تدخل بشري كـ (الغابات لمراقبة الحرائق، المحلات التجارية، مراقبة الحدود).
- هي بمثابة ربط بين العالم الرقمي والعالم الفيزيائي حيث يتم ارسال قياس هذه الظواهر مثل درجة الحرارة ومن ثم تحويلها الي صغية رقمية للمعالجة. وتسمى أحيانا الأشياء أو الكائنات حيث يتم ربطها بشبكة إنترنت الأشياء IoT لمشاركة البيانات التي تم جمعها.
أين أماكن تواجد الحساسات؟
أجهزة صغيرة تعمل على بطارية يمكن تدوم لفترة طويلة يمكن أن تكون أجهزة قائمة بذاتها مثل حساس التلوث أو يكون حساس مجموعة من الحساسات مدمجة في جهاز وهي أحد أهم ممكنات IoT وقد ساهم التطور في IoT في انتشار الحساسات وظهورها بشكل أوسع
وفي تطبيقات IoT هناك العديد من الامثلة سواء في المنازل الذكية أو القطاع الصحي أو المصانع حيث تقوم هذه الاجهزة بمراقبة التغيير في ظاهرة معينة مثل درجة التبريد في ثلاجات المستودعات أو الازدحام المروري في الطرق أو مراقبة الممتلكات كذلك لدينا الاجهزة القابلة للارتداء لقياس السكر والضغط وغيرها.
ما الفرق الحساس والمحول(transducer) والمشغلات(Actuators)؟
- الحساس يجمع بيانات.
- المحول يقوم بتحويل الطاقة من شكل لآخر مثل الميكروفون Mic يحول الطاقة الصوتية إلى طاقة كهربائية (إشارة كهربائية).
- المشغل عبارة عن محول لكن ينتج طاقة حركية.
تقوم الحساسات بجمع معلومات من وسطها المحيط مثل درجة الحرارة ،الرطوبة، حركة، إضاءة، بعدها يتم إرسالها لجهاز آخر أو إلى منصة سحابية. وبعد ذلك قد يتم إتخاذ قرار بناء على المعلومات التي جمعها مثلاً في حال إرتفاع درجة الحرارة عن مستوى معين يتم تشغيل جهاز التكييف.
ماهي مكونات الحساسات؟
١- وحدة الاستشعار.
٢- وحدة المعالجة المركزية.
٣- وحدة الارسال والاستقبال.
٤- وحدة الطاقة.
هناك وحدات اضافية (حسب نوع الحساس)
كيف يتم بناء شبكة من الحساسات؟
يتم من خلال نشر هده الحساسات في منطقة معينة سواء داخل المباني مثل الكاميرات او أجهزة الإنذار وكشف الحريق أو في مكان بعيد مثل الغابات
-يوجد جهاز مركزي والذي قد يكون جهاز معين بمواصفات اعلى ويتم اختيار احد الحساسات أوالتبديل بينها
لماذا توصف بانها محدودة الامكانيات؟
لانها صغيرة الحجم وهذا يعني محدودية من ناحية القدرة على معالجة البيانات وتخزينها ومحدودية الطاقة المتوفرة فيها، لكن صغر الحجم يمنحها ميزة سهولة الانتشار حتى في اماكن بعيدة وخطرة ولايمكن للبشر الوصول لها.
مزايا الحساسات
١- صغر الحجم وانخفاض التكلفة.
٢- سهولة نشرها حيث يمكن بطريقة يدوية أو من خلال طائرة من الجو.
٢- تستهلك قدراً ضئيلا من الطاقة فالبطارية قد تدوم لفترة طويلة حسب التطبيق.
٣-أمكانية تغيير شكل الشبكة مثل تعطل جهاز بعده يتم تغيير وضع الشبكة وفقاً لذلك.
٤-جودة الخدمة.
أنواع الحساسات
١- حساس الحرارة.
٢- حساس للرطوبة.
٣- حساس للدخان.
٤- حساس للحركة.
تطبيقات الحساسات
١- مراقبة الغابات والحدود.
٢- مراقبة المحلات التجارية.
٣- مراقبة المستودعات وكشف الحريق والتسربات.
٤- مراقبة المحيطات وكشف التلوث.
٥- رصد الحركة المرورية في المدن.
٦- في السيارات لمراقبة المسافة بين المركبات.
