12 tipos de sensores IoT a los que hay que prestar atención [con ejemplos]
Con los numerosos tipos de sensores disponibles, el Internet de las cosas se está diversificando cada vez más. Descubra qué sensores IoT son los más adecuados para su caso de uso.
Hoy más que nunca, la conectividad IoT permite que todo tipo de sensores físicos envíen sus datos directamente a dashboards virtuales sin prácticamente ninguna interacción humana.
Esto sólo es posible gracias a los recientes avances en IoT , como IoT celular y LPWAN (Low-Power Wide Area Networking), que están cambiando radicalmente la forma en que se utilizan los sensores; desde mediciones ocasionales hasta monitoreo remoto continuo y en tiempo real en múltiples aplicaciones industriales y de consumo.
Dicho esto, los sensores no son exactamente algo nuevo.
Utilizados principalmente para medir variables del mundo real como la temperatura o la presión, las primeras adaptaciones de los dispositivos se remontan al siglo XVI.
Como señala Kelvin Tech
La medición de la temperatura existe desde hace mucho tiempo, remontándose al año 150 d.C. Pero se estima que la verdadera ciencia de los termómetros no evolucionó hasta el siglo XVI. Con el paso de los años, se desarrollaron diferentes tipos de termómetros.
¡Eso fue hace más de 400 años!
Los seres humanos siempre han sentido la necesidad de medir las cosas de forma más rápida, precisa y eficiente que con adaptaciones anteriores. Está en nuestra naturaleza.
Y es exactamente por eso que los sensores IoT están en aumento.
Tabla de contenido
¿Qué es un sensor " IoT "?
Antes de que existiera IoT magnetómetros (de los cuales las brújulas son un ejemplo notable), altímetros y muchos, muchos más.
La lista nunca termina.
Los sensores utilizados en estos dispositivos están destinados a detectar, medir e informar una variable del mundo real a la vez. Su único propósito es ayudarnos a comprender el mundo que nos rodea de una manera universal y mensurable que "cualquiera" pueda entender.
¿Alguna vez has visto la cabina de un piloto?
Estos dashboards están llenos de instrumentos de vuelo que informan datos variables de todo tipo de sensores. Algunos ejemplos son los niveles de combustible, la presión del sistema, etc.
IoT de próxima generación es que mediante el uso de los llamados módulos IoT , estos dispositivos pueden agregar y enviar sus datos directamente a un dashboard IoT , lo que hace que tomar decisiones importantes sea mucho más rápido y sencillo.
El mantenimiento predictivo es una de las áreas clave donde IoT prometen cambiar la forma en que funcionan la fabricación y la industria. Otros casos de uso también están ganando popularidad.
A continuación, veremos 12 tipos de sensores IoT que permiten estos casos de uso, así como algunos ejemplos de dispositivos del mundo real de varios fabricantes.
Empecemos.
12 tipos de sensores para el Internet de las cosas
Aquí tienes una lista de sensores IoT ordenados del más al menos popular (según datos de Google Trends), incluyendo temperatura, proximidad, presión y más.
Si tiene curiosidad por saber más sobre cómo se pueden usar estos sensores en aplicaciones de la vida real, también hemos incluido enlaces al hardware existente con el caso de uso previsto o el escenario ideal resaltado entre paréntesis.
1. Sensores de presión
Los sensores de presión son dispositivos que miden la presión (la fuerza necesaria para detener la expansión de un fluido) en gases o líquidos. Estos pueden venir en todos los tamaños y formas, y son uno de los ejemplos más populares de sensores IoT principalmente debido a las aplicaciones industriales que están adoptando plenamente este nuevo esfuerzo de conectividad.
Los sensores de presión pueden ser de diferentes tipos:
- Sensores de presión barométrica, contenidos en la mayoría de las estaciones meteorológicas. Están destinados a medir los cambios en la presión atmosférica.
- Sensores de presión de gas destinados a monitorear los cambios de presión en los gases, especialmente en aplicaciones de petróleo, energía y servicios públicos.
Aunque técnicamente no son transductores de presión, las células de carga también son una variación de los sensores de presión y pueden ser un método preferido cuando se trata de medir el peso (por ejemplo, el peso de un animal o el nivel de un tanque o silo).
Este tipo de sensores forman la columna vertebral de nuestra infraestructura de gas y energía porque, sin ellos, no podríamos monitorear la presión del sistema. Conecte un módulo IoT a uno de estos y sus datos estarán listos para aparecer en la pantalla de su computadora.
Ejemplos de sensores de presión IoT :
- El sensor de presión inalámbrico de largo alcance de NCD (Industrial)
- El E8PC de Omron (industrial)
2. Sensores de luz
También conocidos como dispositivos fotoeléctricos o fotosensores, los sensores de luz son más comunes de lo que piensas. Son dispositivos fotoeléctricos pasivos que convierten la energía luminosa (fotones) en energía eléctrica (electrones).
Fantasía, ¿verdad?
Sin embargo, estos dispositivos son más que su principio de funcionamiento. Al igual que los sensores de presión, los sensores de luz pueden servir para todo tipo de propósitos y se utilizan mucho en el control de brillo, la seguridad e incluso en la agricultura.
Realizar un seguimiento de los cambios en la luz es útil para el monitoreo del clima, así como para aplicaciones en agricultura donde es clave medir la luz absorbida por el suelo.
Estos sensores también pueden ser una alternativa más sencilla y rentable a los sensores de movimiento, permitiendo la detección de presencia, por ejemplo, en una habitación de hotel, un almacén o un pasillo.
Seeed Studio publicó recientemente un artículo detallado sobre el tema de los sensores de luz, con ejemplos de hardware relevantes de su propia línea de productos.
Ejemplos de sensores de luz IoT :
- Los sensores inteligentes de Enlighted (consumidor y empresa)
- El sensor de luz ambiental de largo alcance de NCD (Industrial)
3. Sensores de temperatura y humedad
Los sensores de temperatura y humedad son tan populares y utilizados como nuestras dos primeras opciones. Por lo general, vienen agrupados en módulos IoT prefabricados.
Por un lado, los sensores de temperatura miden la cantidad de energía térmica en una fuente y están destinados a medir cambios de temperatura. Por otro lado, los sensores de humedad miden la cantidad de vapor de agua en la atmósfera de diversos gases.
El control de la temperatura es un caso de uso común en entornos industriales donde las máquinas necesitan funcionar a una temperatura determinada durante largos períodos de tiempo.
Otros casos de uso que normalmente vemos dentro de nuestra propia base de clientes son:
- Cumplimiento de la seguridad alimentaria
- Monitoreo de la cadena de frío en atención médica y hotelería
- Gestión de almacenes e inventarios
- Monitoreo de sistemas HVAC
A menudo también se hace un seguimiento de la humedad junto con la temperatura. Medir el primero es útil para la calefacción, el aire acondicionado, las estaciones meteorológicas e incluso la humedad del suelo.
Ejemplos de sensores de temperatura y humedad IoT :
- Sentrius ™ RS1xx de Laird (industrial)
- DHT-22 2302 (DIY) sin marca
4. Sensores giroscópicos y de aceleración
Muchos de vosotros ya estaréis familiarizados con los giroscopios y los acelerómetros. Son los sensores que permiten que su teléfono inteligente detecte si está en posición vertical o en modo horizontal, y se usan ampliamente en el diseño de juegos móviles.
En términos de aplicaciones IoT , estos pequeños sensores son tan populares como los que se usan en su teléfono. Aunque tienen diferencias, la mayoría de los chips de acelerómetro también se envían con un giroscopio, por eso los combinamos en una sección.
La diferencia entre los dos es la siguiente:
- Según lo informado por LiveScience :
Un giroscopio es un dispositivo que utiliza la gravedad de la Tierra para ayudar a determinar la orientación. Su diseño consiste en un disco que gira libremente llamado rotor, montado sobre un eje giratorio en el centro de una rueda más grande y estable. A medida que el eje gira, el rotor permanece estacionario para indicar la atracción gravitacional central y, por lo tanto, en qué dirección está hacia abajo .
- Por otro lado:
Un acelerómetro es un dispositivo compacto diseñado para medir la aceleración no gravitacional. Cuando el objeto en el que está integrado pasa de estar parado a cualquier velocidad, el acelerómetro está diseñado para responder a las vibraciones asociadas con dicho movimiento.
En IoT , los acelerómetros son el núcleo de los sensores de vibración que pueden convertir los datos de aceleración en frecuencias de vibración (¡es decir, Gs en Hz!), comúnmente utilizados para detectar operaciones anormales de máquinas industriales.
Los giroscopios se pueden utilizar para determinar la dirección de movimiento de un objeto rastreado por GPS, así como la dirección del viento en aplicaciones meteorológicas y de energía limpia.
Ejemplos de sensores giroscópicos y de aceleración IoT :
- La serie KX de acelerómetros de Kionix (industrial)
- El acelerómetro ADXL335 de Analog Devices (DIY)
5. Sensores de proximidad y movimiento
Como tipo de dispositivo muy común, un sensor de proximidad se utiliza en innumerables aplicaciones IoT . Los sensores de proximidad son capaces de detectar la presencia de objetos cercanos sin ningún contacto físico emitiendo un campo electromagnético o un haz de radiación electromagnética (por ejemplo, infrarrojos) y buscando cambios en el campo.
También conocidos como sensores de alcance, algunos de estos dispositivos utilizan ondas ultrasónicas para medir la distancia entre ellos y el objeto detectado. Algunos buenos ejemplos de estos son fabricados por Maxbotix .
Los sensores de proximidad se pueden confundir con los sensores de movimiento, pero no son lo mismo. Si bien se puede usar un sensor de proximidad para detectar movimiento midiendo la distancia desde un objeto, PIR (infrarrojos piroeléctricos) son una buena alternativa especializada y de bajo costo para la detección de movimiento, ya que su salida es principalmente binaria: un 1 o un 0.
Por lo general, se usan en detectores de movimiento que pueden usarse para cualquier cosa, desde encender una luz hasta alertar a la policía en caso de movimiento sospechoso.
Ejemplos de sensores de movimiento y proximidad IoT :
- El sensor de luz y proximidad inalámbrico de largo alcance de NCD (Industrial)
- Varios sensores de proximidad de Seeed (bricolaje y modulares)
6. Sensores de flujo y gas
Los sensores de flujo son dispositivos que se utilizan para medir el caudal o la cantidad de un líquido o gas en movimiento y están algo relacionados con los sensores de gas, que son dispositivos electrónicos que detectan e identifican diferentes tipos de gases.
Los sensores de flujo abarcan todo tipo de dispositivos utilizados para medir flujos de líquidos y gases. Los casos de uso incluyen monitoreo de procesos industriales, HVAC, así como aplicaciones de gestión de gas y agua. Lo mismo ocurre con los sensores de gas.
La medición inteligente es una de las áreas más afectadas por los sensores de flujo. Aquí, los medidores de flujo ultrasónicos se combinan con IoT para enviar datos a una ubicación remota.
Con la llegada de tecnologías IoT NB IoT y LTE-M , y los beneficios obvios para las empresas de servicios públicos y los usuarios finales, se espera que los sensores de flujo, gas y electricidad crezcan significativamente para 2025 .
Esto muestra claramente una fuerte tendencia en la medición inteligente, así como un aumento general en el uso de este tipo de sensores con fines industriales.
Si analizamos los sensores de gas en concreto, se trata de dispositivos tradicionalmente voluminosos que recientemente se convirtieron en adaptaciones de bajo consumo para monitorear aspectos como la calidad del aire en entornos locales. El tema de la calidad del aire se analiza con más detalle en el punto 11 de la lista.
Ejemplos de sensores de flujo y gas IoT :
- Varios sensores de flujo de Sensirion (industriales)
- Varios sensores de gas de Spec Sensors (bricolaje y modulares)
7. Sensores de sonido
Los sensores de sonido no se utilizan tanto como otros tipos de sensores de nuestra lista, pero aun así vale la pena mencionarlos debido a sus propiedades únicas y sus interesantes casos de uso.
En primer lugar, ¿qué es un sensor de sonido?
Un sensor de sonido se define como un módulo que detecta ondas sonoras a través de su intensidad, convirtiéndolas en señales eléctricas. Cuando el dispositivo detecta un cambio en la intensidad, puede enviar los datos a su dashboard .
Los sensores de sonido simples como los que ofrece Seeed Studio son bastante económicos y pueden ayudarlo a descubrir algunos casos de uso diferentes. Por ejemplo, detectar la presencia de sonido en una habitación que de otro modo sería silenciosa.
También hay grabadores de sonido disponibles que no sólo detectan el sonido sino que también lo graban tan pronto como cambia la intensidad. Esto es particularmente útil en seguridad.
Por último, un caso de uso avanzado involucra los llamados medidores de nivel de sonido/ruido ; Dispositivos que evalúan el ruido en un rango de frecuencia.
Estos permiten aplicaciones de medición de ruido ambiental más complejas.
Ejemplos de sensores de sonido IoT :
- El bien llamado SoundSensor de SensorTeam (Construcción)
- El sensor IoT de sonido y ruido IoT sens (Smart Cities)
8. Sensores de humedad
Los sensores de humedad son clave para los avances recientes en la agricultura, ya que permiten a los agricultores monitorear constantemente la salud del suelo. Como señala AgriTech Tomorrow
Esto es lo que tienen que decir sobre los sensores de suelo IoT :
...debido a los recientes avances en el monitoreo del suelo y el agua, la información crítica se recibe en mediciones en tiempo real desde el campo, lo que ayuda a los agricultores a tomar decisiones más rápidas y precisas sobre la producción de cultivos.
La mayoría de los sensores de humedad son de un solo punto, lo que significa que miden la humedad del suelo en una ubicación única y fija.
Este tipo de sensor debe instalarse en varias ubicaciones a lo largo de un campo de cultivo para aumentar la precisión de las mediciones.
La profundidad también juega un papel importante aquí, ya que los efectos del riego pueden ser más fuertes o más débiles en diferentes niveles. Los dispositivos de humedad suelen estar equipados con sondas largas que penetran profundamente en el suelo y miden la humedad a diferentes profundidades.
Ejemplos de sensores de humedad IoT :
- Los sensores inalámbricos de humedad del suelo de Sensoterra (Agricultura)
- El sensor de humedad del suelo IoT de largo alcance de NCD (Agricultura)
9. Sensores de imagen
Un sensor es un dispositivo que recopila información sobre el mundo físico para proporcionar un conjunto de mediciones a lo largo del tiempo. Bajo esta misma lógica, podemos pensar en una cámara como un sensor óptico/IR bidimensional que proporciona una matriz de mediciones a lo largo del tiempo.
Las cámaras se utilizan ampliamente como mecanismo de detección, desde aplicaciones de conteo de personas hasta reconocimiento de patrones impulsado por inteligencia artificial.
Por ejemplo, una versión única de esto es la tecnología PigVision de Asimetrix : un sensor basado en imágenes que mide el peso de los cerdos en tiempo real basándose en modelos de IA entrenados.
Aquí hay un video que explica cómo funciona la tecnología:
Como se muestra en la captura de pantalla anterior, Sony también es un gran defensor de estas tecnologías en entornos industriales, de servicios públicos y de aviación. Puede consultar su tecnología de imágenes Pregius en los recursos que aparecen a continuación.
Ejemplos de sensores de imagen IoT :
10. Sensores magnéticos
Los sensores magnéticos se utilizan tanto en aplicaciones industriales como de consumo para detectar grandes cuerpos de metal, como automóviles, paneles, viviendas, etc. Estos dispositivos detectan cambios y perturbaciones en un campo magnético como flujo, fuerza y dirección.
Hay tres tipos de sensores magnéticos que se utilizan habitualmente en IoT :
- Sensores TMR (magnetorresistivos de túnel)
- Interruptores de láminas
- Sensores de efecto Hall
La magnetorresistencia de túnel es un fenómeno de la mecánica cuántica bastante complejo, por lo que no entraremos en detalles científicos en este artículo.
Sin embargo, los sensores TMR se están volviendo cada vez más populares para medir el desplazamiento mecánico y el movimiento en aplicaciones industriales, automotrices (piense en estacionamientos automatizados y vehículos autónomos) y de consumo.
Nuestra segunda entrada, el interruptor de láminas, es un interruptor eléctrico operado por un campo magnético. Estos interruptores pueden ser accionados por una bobina electromagnética y se usan comúnmente en sistemas de seguridad para controlar el flujo de electricidad y desencadenar una acción en caso de que se detecte la presencia de un visitante no deseado.
Por último, tenemos el sensor de efecto Hall, un dispositivo que se utiliza para medir la magnitud de un campo magnético. Diodes tiene un excelente artículo que explica su papel en IoT .
Además, hace unos años realizamos un proyecto utilizando dos sensores magnéticos diferentes caracterizados por un bajo consumo de energía y una alta sensibilidad:
¡Mira la serie para ver algunas acciones prácticas con sensores magnéticos!
Ejemplos de sensores magnéticos IoT :
- Sensores magnéticos personalizados de HyperTech (seguimiento de activos)
- La serie CT8xx de Crocus Technology (sector energético)
11. Sensores de calidad del aire
Aunque la calidad del aire y del agua son funciones de varios tipos de sensores utilizados en conjunto, pensamos que ambos merecían una categoría propia.
Lo primero que nos viene a la mente cuando hablamos de calidad del aire es la contaminación. Pero ¿cómo lo medimos? Mediante el uso de los llamados sensores de partículas . Estos se componen principalmente de dos tipos según el tamaño de las partículas que se encuentran en el aire :
- PM10
- PM2.5
Los sensores de partículas que pueden detectar las primeras son más comunes ya que las partículas son más grandes (generalmente 10 micrómetros, de ahí el nombre). La detección de partículas finas de 2,5 micrómetros o menos se vuelve gradualmente más difícil.
Los sensores de partículas industriales de Sensirion y otros fabricantes pueden detectar estas partículas finas y ayudar a implementar sistemas de calidad del aire.
Como se analizó en secciones anteriores, los sensores de gas también desempeñan un papel muy importante en el reconocimiento de cambios en el aire y, por lo general, están integrados junto con sensores de PM.
Ejemplos de sensores de calidad del aire IoT :
- Varios sensores de calidad del aire de ams (industrial)
- El monitor de partículas PM2.5 (hogar inteligente)
12. Sensores de calidad del agua
El agua es algo que la mayoría de nosotros damos por sentado, pero muchas poblaciones en el mundo no tienen un acceso claro a este recurso crucial. Y si lo hacen, su calidad podría ser mala o totalmente tóxica. Ahí es donde entran los sensores de calidad del agua.
Al igual que en la sección anterior, existen varias variables que contribuyen a la calidad del agua, algunas de las cuales están sujetas a mediciones físicas mediante sensores como:
- Sensores de pH
- Sensores de turbidez
- Sensores ORP (potencial de oxidación-reducción)
Cuando se utilizan en conjunto, estos sensores forman una imagen completa de la calidad del agua. Por ejemplo, esto es lo que el USGS tiene que decir sobre el pH:
El pH es una medida de la cantidad relativa de hidrógeno libre e iones hidroxilo en el agua. El agua que tiene más iones de hidrógeno libres es ácida, mientras que el agua que tiene más iones de hidroxilo libres es básica. El pH puede verse afectado por las sustancias químicas del agua y es un indicador importante del agua que está cambiando químicamente.
En base a esto, los sensores de pH desempeñan un papel muy importante en el seguimiento de la calidad del agua al observar su alcalinidad. Los sensores de turbidez desempeñan un papel similar al medir la cantidad de luz dispersada por los sólidos suspendidos en el agua. Menos luz significa menor calidad.
Finalmente, los sensores de potencial de oxidación-reducción miden la capacidad de una solución para actuar como agente oxidante o reductor. Como señala Vernier , estos pueden usarse en piscinas para medir la capacidad oxidante del cloro.
Ejemplos de sensores de calidad del agua IoT :
- El sello 2724-2726 de Georg Fischer (industrial)
- El módulo Waspmote de calidad del agua de Libelium (varios)
Estos fueron los 12 tipos de sensores más relevantes en el mundo IoT .
Si quieres conocer más sobre la cuota de mercado de cada tipo de sensor, te recomendamos echar un vistazo a los datos compartidos desde Mordor Intelligence .
Sensores IoT : la columna vertebral de su solución IoT
Ahora que hemos analizado los diferentes tipos de IoT , todo lo que queda por preguntar es por qué . ¿Por qué queremos conectarlos a Internet?
¿Cuál es el valor detrás de la parte " IoT "?
Esta probablemente será la siguiente pregunta de su cliente, y es una que han hecho algunas de las marcas más reconocidas del mundo.
Salesforce realizó recientemente una encuesta preguntando a clientes sofisticados qué tecnologías creían que transformarían más sus expectativas sobre las empresas.
Esto es lo que dijeron:
El Internet de las Cosas se encuentra entre los tres primeros, junto con innovaciones tecnológicas como la Ciberseguridad y la Inteligencia Artificial.
Los gerentes de contratación también reconocieron plenamente los increíbles cambios que el IoT ya está trayendo a la fuerza laboral:
Estas tecnologías de vanguardia están cambiando fundamentalmente la forma en que vivimos y trabajamos. Combinados, forman lo que se conoce como la Cuarta Revolución Industrial .
Debido a esta megatendencia, las empresas de semiconductores y sensores ahora están presionando para innovar más rápido que nunca, lo que lleva a una diversidad cada vez mayor de cosas que se pueden "medir" y acelera el ritmo al que se crean estos dispositivos.
Sin estos sensores "inteligentes", sería imposible coger una máquina y conectarla a Internet. Simplemente no fueron creados para interactuar con él.
Empresas de todo el mundo se están dando cuenta del potencial de agregar datos en dashboards IoT como los que ofrece Ubidots , y se están apresurando a conectar sus máquinas a Internet.
Sin embargo, esto no se puede hacer sin comprender primero las posibilidades y los casos de uso que permite cada tipo de sensor. Dicho esto (y las cuestiones de seguridad ), el mundo parece estar de acuerdo en los beneficios de habilitar estas posibilidades basadas en datos.
Y es exactamente por eso que la parte " IoT " es importante: hoy más que nunca.
