O que são sensores sem fio e por que são úteis?

A Internet das Coisas (IoT) está transformando nosso mundo de diferentes formas.  Ao permitir que objetos do dia a dia se comuniquem sem fio, podemos automatizar a troca de dados e criar novas eficiências que impactam positivamente vidas e organizações.

Os sensores sem fio podem ser configurados para medir uma variedade de variáveis, desde a temperatura do ar até a vibração. Em geral, existem muitos tipos diferentes de sensores sem fio disponíveis no mercado.

Muitas redes sem fio contêm centenas, às vezes milhares, de sensores sem fio. Esses dispositivos já são usados ​​em uma ampla gama de setores, incluindo varejo, agricultura, planejamento urbano, segurança e gerenciamento da cadeia de suprimentos.

Neste artigo, nos aprofundamos em como os sensores sem fio funcionam e explicamos por que eles são tão importantes para a revolução da IoT.

O que os sensores sem fio fazem?

Os sensores são normalmente distribuídos em grandes áreas geográficas e programados para se comunicar com hubs centrais, gateways e servidores.

Uma grande vantagem dos sensores sem fio é que eles exigem um baixo nível de manutenção e pouca energia para funcionar. Os sensores podem suportar aplicativos IoT por anos antes de precisar trocar ou carregar a bateria.

Quando se trata de construir redes sem fio, uma das maiores questões que os desenvolvedores enfrentam é como organizar os sensores sem fio no campo.

Sensores, ou “nós”, devem ser distribuídos de forma a apoiar o objetivo geral do desenvolvedor da rede.

Como os sensores sem fio são organizados?

Os dois arranjos mais comuns para sensores sem fio são as topologias estrela e malha. A topologia de “malha” descreve redes nas quais os sensores se conectam a tantos outros nós próximos quanto possível.

Como resultado, os dados podem “pular” de um nó para o próximo sem ter que seguir certas rotas ou hierarquias de sensores.

Como resultado, os problemas de conectividade são menos prejudiciais ao desempenho da rede, pois os dados podem seguir vários caminhos para chegar aos componentes de processamento.

Topologias de malha também são fáceis de expandir, pois os novos sensores precisam apenas se conectar aos nós existentes.

Como os sensores sem fio se comunicaram no passado?

Existem vários padrões sem fio disponíveis que podem suportar redes de sensores.

Até recentemente, a tecnologia celular era a opção mais comumente usada para conectividade de rede de longa distância (WAN).

No entanto, a tecnologia celular é cara e consome energia significativa, o que não é adequado para dispositivos de longo alcance e baixa energia, como sensores sem fio.

Fora da tecnologia celular, WiFi, Bluetooth Low Energy (BLE) e Zigbee também podem oferecer suporte a redes de sensores sem fio. Esses padrões também se enquadram na categoria de “solução sem fio tradicional”, mas têm vantagens e desvantagens exclusivas.

O que torna uma rede de sensores sem fio eficaz?

Existem várias características críticas de redes de sensores sem fio bem projetadas. Primeiro, os nós devem ser fáceis de localizar em uma rede.

A manutenção do sensor, como substituição de baterias e atualização de componentes, é muito mais fácil quando os desenvolvedores sabem onde encontrar todos os seus dispositivos.

Em segundo lugar, as redes de sensores devem ser capazes de resistir a falhas de nó sem interrupção generalizada.

A topologia desempenha um grande papel em como as redes lidam com problemas de conectividade. Aqueles que implementam redes de sensores sem fio devem escolher topologias que podem resistir a falhas de componentes.

Terceiro, as redes devem ser fáceis de escalar. Os desenvolvedores devem ser capazes de expandir suas redes de sensores sem fio com eficiência, sem ter que investir um capital significativo para expandir.

Finalmente, é importante considerar o consumo de energia ao projetar uma rede. Os sensores sem fio usados ​​devem estar alinhados com as demandas de dados do aplicativo IoT.

Caso contrário, os gerentes de rede correm o risco de gastar tempo e capital significativos em manutenção e substituição contínuas.

Como os sensores sem fio são usados?

Já existem muitos exemplos do mundo real de como a tecnologia de sensor sem fio é usada hoje em uma variedade de indústrias e aplicações.

O setor de segurança adotou a tecnologia de sensores sem fio de várias maneiras.

Com sensores sem fio, as organizações podem monitorar suas instalações, identificar atividades suspeitas e rastrear ativos valiosos.

Os bancos podem transformar botões sem fio em botões de pânico para funcionários e os varejistas podem instalar sensores de janela sem fio em todos os pontos de acesso do edifício.

Os proprietários também podem usar sensores de ar sem fio para detectar gases nocivos no ar, como o monóxido de carbono.

Na frente de gerenciamento de utilitários, os sensores sem fio ajudam a automatizar a comunicação entre sistemas críticos e mitigar problemas futuros.

Por exemplo, sensores de vazamento de água podem ser montados nas paredes para detectar falhas no encanamento ou canos que podem explodir no inverno.

Sensores de cabo sem fio estão sendo usados ​​em salas de servidores e centros de dados para detectar a presença de água perto de hardware de computador.

Outros usos de sensores sem fio

Os sensores sem fio também estão apoiando os esforços de gerenciamento de desastres. Sensores de vibração sem fio estão sendo usados ​​em plantas industriais com grandes máquinas para prever falhas de equipamentos antes que elas ocorram.

Na área da saúde, os sensores sem fio estão ajudando as equipes de atendimento a monitorar os pacientes em tempo real.

Botões de pressão sem fio estão servindo como dispositivos PERS em instalações de cuidados para idosos.

Os sensores de umidade estão ajudando os gerentes das instalações do hospital a manter condições ambientais saudáveis ​​para os pacientes.

Varejistas e supermercados estão usando sensores sem fio no chão para ajudar os funcionários a criar experiências positivas para os clientes.

Sensores de pressão sem fio estão sendo instalados em banheiros para que os clientes possam indicar quando a limpeza é necessária. Dispositivos sem fio de temperatura do ar estão ajudando as superlojas a monitorar geladeiras e mercadorias não frias simultaneamente.

Esses são apenas alguns exemplos de como as redes de sensores sem fio estão criando novas eficiências e impactando vidas de forma positiva.

À medida que o espaço de IoT continua a crescer, espere ver mais aplicações de sensores inovadoras que transformarão as indústrias modernas para sempre.