أجهزة استشعار لاسلكية من المصنعين متصلين بالإنترنت

أجهزة الاستشعار اللاسلكية هي أجهزة استشعار لاسلكية تسجل معلومات مثل درجة الحرارة أو الرطوبة أو الضغط أو غيرها من المتغيرات الفيزيائية وتنقلها إلى جهاز استقبال (بوابة أو وحدة تحكم أو مسجل بيانات) باستخدام تقنية لاسلكية.

وهي مثالية للمواقع التي يصعب الوصول إليها أو البعيدة حيث يكون توصيل الكابل غير عملي.

ستجد أدناه وظائف ومجالات تطبيق أجهزة الاستشعار اللاسلكية ومزاياها وعيوبها بالإضافة إلى التحديات التي يجب أخذها بعين الاعتبار:

كيف تعمل أجهزة الاستشعار اللاسلكية:

تحتوي الحساسات اللاسلكية على عناصر استشعار مختلفة، اعتمادًا على المتغير المراد قياسه (مثل حساسات درجة الحرارة وحساسات الرطوبة وحساسات الضغط). تسجل هذه المستشعرات القيم المادية المقابلة بشكل مستمر أو على فترات زمنية محددة. يتم تحويل البيانات التناظرية المقاسة إلى إشارات رقمية في الحساس. تتم هذه العملية عبر وحدة تحكم دقيقة مدمجة، والتي تقوم بمعالجة البيانات وإعدادها للإرسال.
يتم نقل البيانات عبر التقنيات اللاسلكية مثل البلوتوث أو Zigbee أو Wi-Fi أو LoRa أو NB-IoT أو الراديو المحمول (LTE، 5G). يعتمد اختيار التقنية على النطاق وكفاءة الطاقة والمتطلبات المحددة للتطبيق.
البلوتوث وزيغبي: غالبًا ما تستخدم في التطبيقات قصيرة إلى متوسطة المدى (حتى 100 متر).
LoRa وNB-IoT: توفر نطاقات أطول تصل إلى عدة كيلومترات مع استهلاك منخفض جدًا للطاقة، وهي مثالية للتطبيقات واسعة النطاق مثل الزراعة أو المدن الذكية.
غالبًا ما تعمل المستشعرات اللاسلكية بالبطارية، ويعتمد عمر البطارية على تردد الإرسال واستهلاك الطاقة للواجهة اللاسلكية. وتستخدم بعض أجهزة الاستشعار اللاسلكية الحديثة تقنيات حصاد الطاقة، حيث تحصد الطاقة من البيئة (مثل ضوء الشمس والاهتزازات) لإطالة عمر البطارية أو تعمل بدون بطاريات تماماً.
يتم استقبال بيانات المستشعر المرسلة بواسطة بوابة أو مسجل بيانات أو خادم مركزي. ثم تقوم هذه الأجهزة بإعادة توجيه البيانات إلى قاعدة بيانات مركزية أو منصة سحابية لمزيد من المعالجة.
يمكن تصور البيانات المستلمة وتحليلها في الوقت الفعلي، غالبًا عبر واجهة مستخدم (مثل تطبيق أو تطبيق ويب). يمكن إعداد وظائف الإنذار لمراقبة العتبات الحرجة.

استخدام أجهزة الاستشعار اللاسلكية:

أجهزة الاستشعار اللاسلكية متعددة الاستخدامات وتوفر فوائد في العديد من الصناعات. فيما يلي بعض الأمثلة على استخدامها:

1. الأتمتة الصناعية:
تُستخدم أجهزة الاستشعار اللاسلكية لمراقبة درجة الحرارة أو الاهتزاز أو الضغط في آلات الإنتاج لاكتشاف الأعطال أو البلى في مرحلة مبكرة وتقليل وقت التوقف عن العمل.
من خلال المراقبة المستمرة لمعلمات الماكينة، يمكن تحسين فترات الصيانة وتجنب فترات التوقف غير المخطط لها.

2. تكنولوجيا المباني (المباني الذكية):
مراقبة المناخ الداخلي: تقيس أجهزة الاستشعار اللاسلكية درجة الحرارة والرطوبة وتركيزات ثاني أكسيد الكربون في المباني وتتيح التحكم الفعال في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء.
كشف الحركة والأمن: تُستخدم أجهزة الاستشعار اللاسلكية في تكنولوجيا الأمن للكشف عن الحركة أو مراقبة النوافذ والأبواب.

3. الزراعة (الزراعة الذكية):
تراقب أجهزة الاستشعار اللاسلكية رطوبة التربة ودرجة الحرارة ومستويات المغذيات لتحسين استخدام المياه والأسمدة وزيادة غلة المحاصيل.
يمكن توصيل أجهزة الاستشعار اللاسلكية بالحيوانات لمراقبة صحتها وموقعها في الوقت الحقيقي.

4. الخدمات اللوجستية والنقل:
مراقبة سلسلة التبريد: في مجال الخدمات اللوجستية للأغذية، تراقب أجهزة الاستشعار اللاسلكية درجة حرارة الحاويات المبردة لضمان نقل البضائع القابلة للتلف مثل الأغذية أو الأدوية في ظروف مثالية.
تتيح أجهزة الاستشعار اللاسلكية تتبع البضائع والمركبات لمراقبة سلاسل التوريد في الوقت الفعلي وتحديد الاختناقات أو التأخيرات.

5. المراقبة البيئية:
تقوم أجهزة الاستشعار اللاسلكية بقياس الملوثات في الهواء أو الماء للكشف عن التلوث في مرحلة مبكرة واتخاذ التدابير اللازمة لحماية البيئة.
تُستخدم أجهزة الاستشعار اللاسلكية في محطات الطقس لمراقبة هطول الأمطار ودرجة الحرارة وسرعة الرياح.

6. الطب والرعاية الصحية:
في المستشفيات ومرافق الرعاية، تُستخدم أجهزة الاستشعار اللاسلكية لمراقبة المعايير الحيوية باستمرار مثل معدل ضربات القلب أو الأكسجين في الدم.
وتراقب المستشعرات اللاسلكية في الأجهزة القابلة للارتداء مثل الساعات الذكية البيانات الصحية مثل معدل ضربات القلب أو عدد الخطوات، وبالتالي تتيح مراقبة الصحة الشخصية.

مزايا المستشعرات اللاسلكية:

• لا حاجة للكابلات، مما يجعل التركيب أسهل وأكثر مرونة.
• يمكن رصد البيانات في الوقت الفعلي ومن مسافة بعيدة، وغالباً ما يتم ذلك عبر الخدمات السحابية
• بفضل التقنيات الحديثة مثل LoRa أو Bluetooth منخفضة الطاقة، يمكن لأجهزة الاستشعار اللاسلكية تحقيق عمر بطارية طويل
• يمكن توسيع شبكات الاستشعار اللاسلكية بسهولة لدمج أجهزة استشعار إضافية في مناطق مختلفة.

العيوب والتحديات:

• اعتماداً على التقنية اللاسلكية، يمكن أن يكون النطاق محدوداً، خاصة في الأماكن المغلقة أو حول العوائق مثل الجدران.
• تتطلب أجهزة الاستشعار التي تعمل بالبطارية تغيير البطارية أو إعادة شحنها بانتظام.
• يمكن أن تتأثر أجهزة الاستشعار اللاسلكية بالتداخل الكهرومغناطيسي أو الأجهزة اللاسلكية الأخرى.

توفر المستشعرات اللاسلكية حلولاً مرنة وفعالة للحصول على بيانات المستشعرات ونقلها في مختلف المجالات. وتسمح طبيعتها اللاسلكية باستخدامها في البيئات التي يصعب الوصول إليها أو في بيئات واسعة النطاق، في حين أن كفاءتها المتزايدة في استهلاك الطاقة ومداها يجعلها تقنية قيّمة في الصناعة والزراعة والرعاية الصحية وحماية البيئة.

فيما يلي الجوانب الرئيسية التي يجب البحث عنها عند شراء أجهزة الاستشعار اللاسلكية:

عند شراء أجهزة الاستشعار اللاسلكية، هناك العديد من العوامل المهمة التي يجب أن تأخذها في الاعتبار لضمان تلبية أجهزة الاستشعار لاحتياجات تطبيقك.

• حدد المستشعر اللاسلكي وفقًا للكمية المراد قياسها (مثل درجة الحرارة والرطوبة والضغط والحركة). تتطلب التطبيقات المختلفة أنواعًا مختلفة من أجهزة الاستشعار.
• انتبه إلى دقة ودقة القياسات، خاصة في التطبيقات التي تتطلب بيانات دقيقة.
• اختر تقنية لاسلكية تتوافق مع نطاق تطبيقك. تعتبر تقنيات مثل Bluetooth أو Zigbee مناسبة للنطاقات القصيرة إلى المتوسطة، بينما يمكن لتقنية LoRa أو NB-IoT تغطية مسافات طويلة.
• تحقق مما إذا كان معدل نقل البيانات يلبي متطلبات تطبيقك. المعدلات الأعلى مطلوبة إذا كانت هناك حاجة إلى نقل الكثير من البيانات في وقت قصير.
• تأكد من أن المستشعر يعمل في نطاق التردد الصحيح (على سبيل المثال 2.4 جيجا هرتز لزيغبي، ودون جيجا هرتز ل LoRa)، اعتمادًا على البلد والتطبيق.
• تحقق من المدة التي يمكن أن يعمل فيها المستشعر بشحنة بطارية واحدة، خاصة إذا كان الاستبدال المتكرر صعباً.
• تستخدم بعض أجهزة الاستشعار اللاسلكية مصادر الطاقة من البيئة (ضوء الشمس والاهتزازات) لتقليل استهلاك البطارية. يمكن أن يكون هذا خياراً مثيراً للاهتمام للتطبيقات طويلة الأجل.
• يجب أن يكون المستشعر قويًا ومقاومًا للعوامل الجوية، خاصة للتطبيقات الخارجية أو البيئات القاسية.
• اختر جهازًا بفئة حماية مناسبة (مثل IP65 للتطبيقات المقاومة للغبار والماء) لحمايته من التأثيرات البيئية.
• تأكد من أن المستشعر اللاسلكي متوافق مع أنظمتك الحالية. ابحث عن البروتوكولات المدعومة مثل MQTT أو CoAP أو HTTP.
• تحقق مما إذا كان يمكن دمج المستشعر بسهولة في بنيتك التحتية، مثل البوابات أو المنصات السحابية.
• بالإضافة إلى سعر الشراء، ضع في اعتبارك أيضاً تكاليف التشغيل على المدى الطويل، مثل استبدال البطارية أو الصيانة.
• اختر جهاز استشعار يسهل صيانته وتتوفر قطع غياره (مثل البطاريات أو عناصر الاستشعار) بسهولة.
• تأكد من أن الاتصال اللاسلكي آمن، خاصة بالنسبة للبيانات الحساسة. يوصى باستخدام معايير التشفير مثل AES.
• تحقق مما إذا كانت الشركة المصنعة تقدم شهادات أمان لضمان حماية البيانات.

من خلال أخذ هذه العوامل بعين الاعتبار، يمكنك التأكد من أن المستشعر اللاسلكي يلبي المتطلبات التقنية والظروف البيئية والمتطلبات التشغيلية لتطبيقك المحدد.

يمكن شراء أجهزة الاستشعار اللاسلكية من موردين مختلفين. يمكن العثور على معلومات شاملة عن الشركات المصنعة والموردين لأجهزة الاستشعار اللاسلكية من جميع أنحاء العالم على موقع Exportpages.