傳感器融合是智能設備的未來嗎?
傳感器融合是一個有趣的想法。如果來自多個傳感器的數據可以以正確的方式組合,組合的數據可能更準確、更可靠。與單個傳感器相比,將多個傳感器的數據結合起來可以讓我們更好地了解應用環境。
傳感器融合是智能設備的未來
傳感器融合完全有可能將來自兩個或更多(或者實際上是許多)傳感器的數據組合起來,以產生極其豐富的環境感知數據,從而消除單個傳感器在范圍或精度方面的限制。由于所有分析都是在軟件中完成的,因此僅使用標準傳感器技術,整體效果超過了各部分的總和。對于今天物聯網中的遠程小型傳感器節點來說,使用云的強大計算能力可以輕松做到這一點。
傳感器融合的一個經典例子是將濕度傳感器和溫度傳感器的數據結合起來計算相對濕度;空氣中存在的水蒸汽量,用相同溫度下飽和所需量的百分比表示。相對濕度是供暖、通風和空調(HVAC)系統以及計量設備中的重要參數。相對濕度在油漆和涂料行業也很重要,因為工藝對環境的露點非常敏感。
例如,將濕度和溫度傳感器模塊安裝在小型PCB HSH cal系列上,可以安裝在系統內的最佳位置,因此具有很大的設計自由度。同時,HTU21D濕度和溫度傳感器模塊采用可回流焊接的DFN封裝,用于自動化組裝,尺寸僅為3 x 3 x 0.9mm毫米,適合緊湊型應用。這兩個相對濕度傳感器示例均可在0至100%相對濕度的全范圍內工作,并提供數據的數字(I2C)輸出,以便與微控制器直接接口。
在這些新的傳感器融合應用背后,是硬件和軟件方面的許多創新。使用數字信號處理等其他技術進步,現在可以非常快速地融合大量數據,以便實時提供系統響應,而無線互聯網接入為傳感器系統提供了對云中巨大計算能力的訪問。最終目標是用電子設備模擬傳感器融合硬件的終極產品——人體——它使用大腦作為處理器,融合來自神經系統、視覺系統和其他感官輸入的數據,讓人們執行極其復雜的任務。