12 tipos de sensores IoT que debes tener en cuenta [con ejemplos]
Hoy más que nunca, la conectividad IoT permite que todo tipo de sensores físicos envíen sus datos directamente a dashboards virtuales prácticamente sin interacción humana.
Esto solo es posible gracias a los recientes avances en IoT , como IoT celular y LPWAN (redes de área amplia de baja potencia), 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 estos dispositivos se remontan al siglo XVI.
Como señala Kelvin Tech
La medición de temperatura ha existido durante mucho tiempo, desde el 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 humanos siempre hemos sentido la necesidad de medir las cosas con mayor rapidez, precisión y eficiencia que con adaptaciones anteriores. Es parte de nuestra naturaleza.
Y es exactamente por eso que los sensores IoT están en aumento.
Tabla de contenido
¿Qué es un sensor “IoT”?
Antes de IoT existiera, ya había muchos tipos de dispositivos de medición disponibles en el mercado, incluidos termómetros, 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 diseñados para detectar, medir e informar una variable del mundo real a la vez. Su propósito es ayudarnos a comprender el mundo que nos rodea de una manera medible y universal que cualquiera pueda comprender.
¿Alguna vez has visto la cabina de un piloto?
Estos dashboards están repletos de instrumentos de vuelo que reportan 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 a través del uso de los llamados módulos IoT , estos dispositivos pueden agregar y enviar sus datos directamente a un dashboard IoT , haciendo mucho más rápido y fácil tomar decisiones importantes.
El mantenimiento predictivo es una de las áreas clave donde IoT prometen transformar la forma en que se gestionan la fabricación y la industria. Otros casos de uso también están ganando popularidad.
A continuación, analizaremos 12 tipos de sensores IoT que posibilitan 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 aprender más sobre cómo se pueden usar estos sensores en aplicaciones de la vida real, también hemos incluido enlaces a 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. Pueden presentarse en diversos tamaños y formas, y son uno de los ejemplos más populares de sensores IoT , principalmente debido a las aplicaciones industriales que están adoptando plenamente esta nueva iniciativa de conectividad.
Los sensores de presión pueden ser de diferentes tipos:
- Sensores de presión barométrica, presentes en la mayoría de las estaciones meteorológicas. Su función es medir los cambios en la presión atmosférica.
- Sensores de presión de gas diseñados para 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 celdas 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 son la columna vertebral de nuestra infraestructura de gas y energía, ya que, sin ellos, no podríamos monitorear la presión del sistema. Conecte un módulo IoT a uno de ellos y sus datos estarán listos para su visualización 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 se cree. Son dispositivos fotoeléctricos pasivos que convierten la energía luminosa (fotones) en energía eléctrica (electrones).
Elegante, ¿verdad?
Sin embargo, estos dispositivos van más allá de su principio de funcionamiento. Al igual que los sensores de presión, los sensores de luz pueden tener diversas funciones y se utilizan ampliamente en el control de brillo, la seguridad e incluso la agricultura.
Hacer un seguimiento de los cambios en la luz es útil para el monitoreo del clima, así como para aplicaciones en la agricultura, donde medir la luz absorbida por el suelo es clave.
Estos sensores también pueden ser una alternativa más simple y rentable a los sensores de movimiento, permitiendo detectar 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 (consumidores y empresas)
- 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 nuestros dos primeros. Suelen venir agrupados en módulos IoT prefabricados.
Por un lado, los sensores de temperatura miden la cantidad de energía térmica en una fuente y están diseñados para medir los cambios de temperatura. Por otro lado, los sensores de humedad miden la cantidad de vapor de agua en la atmósfera de diversos gases.
El monitoreo de temperatura es un caso de uso común en entornos industriales donde las máquinas necesitan operar a una temperatura determinada durante largos períodos de tiempo.
Otros casos de uso que solemos ver dentro de nuestra propia base de clientes son:
- Cumplimiento de la seguridad alimentaria
- Monitoreo de la cadena de frío en el sector sanitario y hotelero
- Gestión de almacenes e inventarios
- Monitoreo de sistemas HVAC
La humedad también se suele registrar junto con la temperatura. Medir la primera 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 :
- El Sentrius™ RS1xx de Laird (Industrial)
- DHT-22 2302 sin marca (DIY)
4. Sensores giroscópicos y de aceleración
Muchos de ustedes ya estarán familiarizados con los giroscopios y acelerómetros. Son los sensores que permiten a su teléfono inteligente detectar si está en posición vertical u horizontal, y se usan ampliamente en el diseño de juegos para móviles.
En cuanto a las aplicaciones IoT , estos pequeños sensores son tan populares como los que se usan en los teléfonos. Si bien presentan diferencias, la mayoría de los chips acelerómetros también incluyen un giroscopio, por lo que los hemos combinado en una sola sección.
La diferencia entre ambos es la siguiente:
- Según lo informado por LiveScience :
Un giroscopio es un dispositivo que aprovecha la gravedad terrestre para 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 fuerza gravitacional central y, por lo tanto, la dirección 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 inmóvil a cualquier velocidad, el acelerómetro está diseñado para responder a las vibraciones asociadas con dicho movimiento.
En IoT, los acelerómetros son el corazón de los sensores de vibración que pueden convertir datos de aceleración en frecuencias de vibración (¡es decir, G en Hz!), comúnmente utilizadas para detectar operaciones de máquinas industriales subnormales.
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 (industriales)
- El acelerómetro ADXL335 de Analog Devices (DIY)
5. Sensores de proximidad y movimiento
Como dispositivo muy común, un sensor de proximidad se utiliza en innumerables aplicaciones IoT . Los sensores de proximidad pueden detectar la presencia de objetos cercanos sin contacto físico mediante la emisión de un campo electromagnético o un haz de radiación electromagnética (p. ej., infrarrojo) y la búsqueda de cambios en dicho campo.
Maxbotix fabrica algunos excelentes ejemplos .
Los sensores de proximidad pueden confundirse con los sensores de movimiento, pero no son lo mismo. Si bien un sensor de proximidad puede usarse para detectar movimiento midiendo la distancia a un objeto, PIR (infrarrojos piroeléctricos) son una buena alternativa especializada y económica para la detección de movimiento, ya que su salida es principalmente binaria: un 1 o un 0.
Por lo general, se utilizan en detectores de movimiento que pueden emplearse para cualquier cosa, desde encender una luz hasta alertar a la policía en caso de movimiento sospechoso.
Ejemplos de sensores de proximidad y movimiento IoT :
- Sensor de proximidad y luz inalámbrico de largo alcance de NCD (Industrial)
- Diversos sensores de proximidad de Seeed (DIY y modulares)
6. Sensores de flujo y gas
Los sensores de flujo son dispositivos utilizados para medir el caudal o la cantidad de un líquido o gas en movimiento y están relacionados de alguna manera 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 caudales de líquidos y gases. Entre sus usos se incluyen la monitorización de procesos industriales, la climatización (HVAC) y la 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 caudal. En este caso, los caudalímetros ultrasónicos se combinan con IoT para enviar datos a una ubicación remota.
Con el advenimiento de IoT como NB- IoT y LTE-M (y los obvios beneficios tanto para las empresas de servicios públicos como para los usuarios finales), se espera que los sensores de flujo, gas y eléctricos crezcan significativamente para 2025 .
Esto muestra claramente una fuerte tendencia hacia la medición inteligente, así como un aumento general en el uso de este tipo de sensores para fines industriales.
En cuanto a los sensores de gas, estos son dispositivos tradicionalmente voluminosos que recientemente se han convertido en adaptaciones de bajo consumo para monitorizar 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 :
- Diversos sensores de flujo de Sensirion (industriales)
- Diversos sensores de gas de Spec Sensors (DIY 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 las ondas sonoras a través de su intensidad y las convierte en señales eléctricas. Cuando el dispositivo detecta un cambio de intensidad, puede enviar los datos al dashboard.
Los sensores de sonido sencillos, como los que ofrece Seeed Studio, son bastante económicos y pueden ayudarte a identificar diferentes casos de uso. Por ejemplo, detectar la presencia de sonido en una habitación que, por lo demás, estaría en silencio.
También existen grabadoras de sonido que no solo detectan el sonido, sino que también lo graban en cuanto cambia su intensidad. Esto resulta especialmente 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 acertadamente 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 recientes avances en la agricultura, ya que permiten a los agricultores monitorear constantemente la salud del suelo. Como señala AgriTech Tomorrow
Esto es lo que dicen 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 en un campo de cultivo para aumentar la precisión de las mediciones.
La profundidad también juega un papel importante, ya que los efectos del riego pueden ser más intensos o más débiles en diferentes niveles. Los medidores 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 :
- Sensores inalámbricos de humedad del suelo de Sensoterra (Agricultura)
- 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 reconocimientos de patrones impulsados por IA.
Por ejemplo, una solución única 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 vídeo 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 imagen Pregius en los recursos 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 el flujo, la fuerza y la dirección.
Hay tres tipos de sensores magnéticos que se utilizan normalmente en IoT:
- Sensores TMR (magnetoresistivos de efecto túnel)
- Interruptores de láminas
- Sensores de efecto Hall
La magnetorresistencia de túnel es un fenómeno mecánico cuántico bastante complejo, por lo que no entraremos en detalles científicos en este artículo.
Sin embargo, los sensores TMR son cada vez más populares para medir el desplazamiento y el movimiento mecánico en aplicaciones industriales, automotrices (pensemos en estacionamientos automatizados y automóviles autónomos) y de consumo.
Nuestra segunda entrada, el interruptor de láminas, es un interruptor eléctrico accionado por un campo magnético. Estos interruptores se activan mediante una bobina electromagnética y se utilizan comúnmente en sistemas de seguridad para controlar el flujo eléctrico y activar una acción en caso de detectarse 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 función en IoT .
Además, hace unos años llevamos a cabo un proyecto utilizando dos sensores magnéticos diferentes caracterizados por un bajo consumo de energía y una alta sensibilidad:
¡Echa un vistazo a la serie para disfrutar de acción práctica 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
Si bien 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 la calidad del aire es la contaminación. Pero ¿cómo la medimos? Mediante los llamados sensores de material particulado . Estos se componen principalmente de dos tipos, según el tamaño de las particle presentes en el aire :
- PM10
- PM2.5
Los sensores de partículas que detectan el primero son más comunes a medida que las particleson más grandes (generalmente de 10 micrómetros, de ahí su nombre). La detección de particlefinas de 2,5 micrómetros o menos se vuelve cada vez más difícil.
Los sensores de partículas industriales de Sensirion y otros fabricantes pueden detectar estas particle y ayudar a implementar sistemas de calidad del aire.
Como se discutió en secciones anteriores, los sensores de gas también juegan un papel importante en el reconocimiento de cambios en el aire y generalmente están integrados junto con los sensores de PM.
Ejemplos de sensores de calidad del aire IoT :
- Diversos sensores de calidad del aire de ams (industriales)
- Monitor de partículas PM2.5 de Ambient Weather (hogar inteligente)
12. Sensores de calidad del agua
El agua es algo que la mayoría damos por sentado, pero muchas poblaciones del mundo no tienen acceso a este recurso crucial. Y si lo tienen, su calidad podría ser deficiente o incluso tóxica. Ahí es donde entran en juego 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 a través de sensores como:
- Sensores de pH
- Sensores de turbidez
- Sensores de ORP (potencial de oxidación-reducción)
Al usarlos en conjunto, estos sensores ofrecen una imagen completa de la calidad del agua. Por ejemplo, esto es lo que el USGS indica sobre el pH:
El pH mide la cantidad relativa de iones hidrógeno e hidroxilo libres en el agua. El agua con más iones hidrógeno libres es ácida, mientras que el agua con más iones hidroxilo libres es básica. El pH puede verse afectado por las sustancias químicas presentes en el agua y es un indicador importante de sus cambios químicos.
En base a esto, los sensores de pH desempeñan un papel fundamental en el monitoreo de la calidad del agua, al analizar su alcalinidad. Los sensores de turbidez desempeñan un papel similar, midiendo la cantidad de luz dispersada por los sólidos en suspensión 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 señaló Vernier , pueden utilizarse en piscinas para medir la capacidad oxidante del cloro.
Ejemplos de sensores de calidad del agua IoT :
- El Signet 2724-2726 de Georg Fischer (Industrial)
- El módulo de calidad del agua Waspmote de Libelium (varios)
Estos fueron los 12 tipos de sensores más relevantes en el mundo IoT .
Si desea obtener más información sobre la cuota de mercado de cada tipo de sensor, le recomendamos echar un vistazo a los datos compartidos por Mordor Intelligence .
Sensores IoT : la columna vertebral de su solución IoT
Ahora que hemos visto los diferentes tipos de IoT , solo queda preguntarse por qué . ¿Por qué queremos conectarlos a Internet?
¿Cuál es el valor detrás de la parte “IoT”?
Probablemente esta será la próxima pregunta que le haga su cliente, y es una que le han hecho algunas de las marcas más reconocidas del mundo.
Recientemente Salesforce realizó una encuesta en la que preguntaba 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 sitúa entre los tres primeros, junto con innovaciones tecnológicas como la Ciberseguridad y la Inteligencia Artificial.
Los gerentes de contratación tambiénedgeplenamente los increíbles cambios que la IoT ya está generando en la fuerza laboral:
Estas tecnologías de vanguardia edge transformando radicalmente nuestra forma de vivir y trabajar. En conjunto, conforman 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 genera una creciente diversidad de cosas que se pueden "medir" y acelera el ritmo al que se crean estos dispositivos.
Sin estos sensores "inteligentes", sería imposible conectar una máquina a internet. Simplemente no fueron diseñados para interactuar con ella.
Las 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 es posible sin comprender primero las posibilidades y los casos de uso que ofrece cada tipo de sensor. Dicho esto (y los problemas de seguridad ), todo el mundo parece coincidir 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.