Differences Between IoT Sensor And IoT Actuators

El Internet de las cosas y los actuadores lineales

Guest Writer
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PA Engineer

El Internet de las cosas es algo que ha ido creciendo en la atención del público durante aproximadamente la última media década. Se considera principalmente como el siguiente paso lógico a la automatización del hogar, que ha sido extremadamente popular. Recién ahora estamos comenzando a comprender la aplicación del Internet de las cosas, ya que la conectividad que implica tiene el potencial de cambiar casi todo lo que hacemos. Estar conectados a nuestros hogares es una cosa, pero estar conectados a algún lugar del otro lado del mundo es algo completamente distinto. Esto plantea dudas sobre qué se puede hacer más allá del control de los actuadores lineales y otras herramientas.

¿Qué es el Internet de las cosas?

En realidad, la historia del Internet de las cosas se remonta a varias décadas. La única razón por la que ahora está llegando al ojo público es por los límites de nuestra tecnología en ese momento. Ahora que nuestra tecnología ha llegado al punto en que tales cosas son factibles, el Internet de las cosas será el próximo gran salto. Los investigadores creen que las conexiones entre todos nuestros dispositivos permitirán un intercambio de información más rápido y libre en torno a las conexiones. Esto nos permitirá estar más conectados y en contacto entre nosotros y con nuestros hogares en todo momento. Los usos iniciales de esto han sido en el ámbito de la domótica.

La automatización en el mundo moderno reina de forma suprema. Inicialmente empleados en plantas y fábricas para ahorrarle a los humanos operaciones físicamente laboriosas y repetitivas, los dispositivos automatizados y los cobots han abandonado los talleres y se han extendido a una amplia gama de actividades. Apreciando la conveniencia y el confort que brindan estos incansables asistentes silenciosos, los invitamos a nuestros hogares donde se dedicaron a simplificar nuestras tareas mundanas y actividades de tiempo libre. Los trucos automatizados inundaron nuestras cocinas y dormitorios, guaridas y garajes, convirtiéndolos en paraísos de alta tecnología donde los humanos pueden descansar y dejar que las tecnologías complazcan todos sus caprichos.

El siguiente paso lógico en el camino hacia la automatización total de nuestro entorno es unir todos los dispositivos para permitir su cooperación en lugar de tratar con muchos de ellos de forma aislada. Este paso se dio con la inauguración de IoT – Internet de las Cosas.

Foto de un ingeniero industrial que utiliza el software en una tableta para monitorear el brazo robótico en la fabricación de automóviles

El IoT y los actuadores

Los actuadores lineales son muy importantes para el Internet de las cosas porque forman parte integral de muchos equipos diferentes, tanto dentro como fuera del hogar. Los sistemas de seguridad son un buen ejemplo de ello. Dado que los actuadores lineales se utilizan en muchos sistemas para ampliar el uso y el alcance de una cámara, el Internet de las cosas puede utilizarlos de diversas formas. Por ejemplo, que se disparen los sensores del sistema puede significar que el Internet de las Cosas se active para enviar información desde el sistema de seguridad a un dispositivo móvil de algún tipo. Los actuadores de IoT también se pueden controlar para utilizar nuevamente la analogía del sistema de seguridad. Una vez detectado un posible problema, el IoT puede tomar el control de los actuadores y girar la cámara para ver con mayor claridad lo que está sucediendo.

Sin actuadores, Internet de las cosas sería incapaz de realizar por sí solo los cambios necesarios y, por lo tanto, se reduciría a simplemente controlar e interactuar con varios dispositivos. El Internet de las cosas depende de actuadores eléctricos para lograr el movimiento. Los actuadores también son una buena forma de expandir el Internet de las cosas por derecho propio, ya que nos permiten realizar cambios de forma remota y ayudan a la comunicación a mayores distancias.

Cómo se podrían controlar los actuadores a través del IoT

La automatización de Internet de las cosas se puede controlar a través de una plataforma de código abierto como Raspberry Pi o Arduino. Si bien Raspberry Pi es más básica que Arduino, es una computadora pequeña que se puede usar con varios periféricos e interruptores de entrada y salida. Esto permitirá que alguien con esa forma de computadora pueda usarla a través del Internet de las cosas para controlar cualquier actuador que esté conectado a ella.

Por supuesto, construir el Internet de las cosas con la plataforma de código abierto Arduino es ligeramente diferente a usar Raspberry Pi, principalmente debido a las diferencias de tamaño. Arduino es una plataforma de código abierto que se ocupa tanto de señales de entrada como de salida. Si reconoce una entrada específica para la que ha sido entrenado, o que está directamente asociada a ella de alguna manera, puede enviar una señal a otra parte. Por tanto, los usos de los actuadores lineales son fáciles de ver. Una señal recibida por algo en Arduino podría ser el desencadenante para que algunos actuadores lineales se inicien en una maquinaria particular si ellos mismos reciben una señal saliente. Debido a la enorme naturaleza de Arduino y su plataforma de código abierto, las posibilidades de la tecnología lineal en Internet de las cosas son casi infinitas.

Cómo funcionan los dispositivos de IoT

El funcionamiento de los sistemas IoT implica una arquitectura de tres capas.

Capa 1

La capa 1 es física. Incluye sensores conectados que recopilan datos y luego los transfieren. Dado que potencialmente estos sensores pueden producir cualquier tipo de datos, para la aplicación industrial de IoT es importante filtrar la información recibida para descartar mensajes irrelevantes y resaltar los urgentes. Por ejemplo, detección de amenazas, apagados abruptos, etc. Si la recopilación de datos de IoT requiere un análisis profundo posterior, no deben almacenarse en las computadoras de la empresa, sino relegarse a la nube.

Capa 2

La capa 2 es esencialmente una red de sensores de IoT provista de DAS (sistema de adquisición de datos). Este último se utiliza para convertir señales obtenidas de sensores de datos, generalmente formas de onda analógicas, en valores digitales que son procesados ​​por una computadora. Luego, la puerta de enlace de Internet dirige los datos digitalizados a la Capa 3 a través de Wi-Fi o una red de área local cableada. Otro requisito previo obligatorio para la transmisión de datos es el middleware. Es un software que conecta la base de datos y las aplicaciones y garantiza la cohesión y gestión de todos los componentes de IoT.

Capa 3

La capa 3 es donde tiene lugar la reacción a los datos. Los dispositivos responsables de ello reciben una orden para comenzar a funcionar de acuerdo con los algoritmos preestablecidos.

Sensores de IoT

Estos sensores son módulos que detectan cambios ambientales para obtener información sobre los demás elementos del sistema al que están vinculados. Las señales sobre el estado del mundo circundante se convierten en código digital. Un sensor de IoT es, por tanto, un subtipo de transductor, un dispositivo que transforma un tipo de energía en otro. La diferencia entre sensores y transductores es que el último es un término más general que incluye todos los aparatos que permiten la conversión de energía, mientras que el primero convierte sólo fenómenos físicos en señales eléctricas.

Hoy en día, la variedad de sensores es asombrosa. Los sensores pasivos, por ejemplo, no requieren ninguna fuente de alimentación externa para funcionar, mientras que los activos sí. Según el método de detección implementado en ellos, los sensores se dividen en tipos mecánicos, térmicos, eléctricos y químicos. Todos ellos se basan en sensores, lo que significa que solo pueden medir algún valor pero no analizar la entrada recibida ya que no están equipados con procesadores. La tecnología de sensores IoT utiliza dos tipos de dispositivos completamente diferentes.

    1. Los sensores inteligentes están equipados con procesadores de movimiento digitales (DMP) que pueden analizar los datos obtenidos antes de transmitirlos a través del módulo de comunicación a la capa de red. Dichos sensores también pueden contener filtros de compensación, amplificadores y otros componentes que faciliten su funcionamiento.
    2. Drone quadcopter DJI Phantom 4 con cámara digital de alta resolución y sensores de obstáculos frontales

    3. Los sensores inteligentes son sensores inteligentes mejorados que, además de lo que estos últimos pueden hacer, son capaces de autovalidación e identificación, así como de adaptación y prueba. Además, incluso pueden funcionar como un controlador de IoT que maneja las respuestas, lo que los convierte en hardware efectivamente especializado.

    Por muy importantes que puedan ser los sensores para IoT, son los dispositivos de Capa 3 los que, en última instancia, determinan la implementación de las tareas.

    Una muestra del funcionamiento del IoT

    El siguiente ejemplo examina los actuadores de IoT en la agricultura.

    Robótica inteligente en agricultura rociando fertilizantes

    Los sensores del Internet de las cosas recopilan información sobre la cantidad de humedad del suelo para determinar la intensidad del riego de los cultivos. Estos datos se complementan con el pronóstico del tiempo obtenido de Internet que informa si se espera lluvia en un lugar determinado en el corto plazo. En respuesta a estos datos de entrada, el sistema de riego se enciende automáticamente. si se prevé una sequía y vierte la medida exacta de agua que requieren los cultivos.

    Como se puede observar el adecuado funcionamiento de todo el sistema depende en gran medida de los sensores para el Internet de las Cosas.

    Conclusión

    El Internet de las Cosas está creciendo tan rápido que están saliendo a la luz numerosas posibilidades sobre qué podríamos hacer con él. Aunque la mayoría de la gente lo conoce gracias a la automatización del hogar, el Internet de las cosas es mucho más. Los sensores y actuadores de IoT garantizan un ensamblaje de datos preciso y una reacción exacta estipulada por la programación previa, allanando así el camino para optimizar numerosos aspectos de nuestra vida. Este artículo entró en detalles sobre cómo los actuadores lineales se verían afectados específicamente por el Internet de las cosas y cómo podríamos controlarlos y utilizarlos.