傳感器數(shù)據(jù)是檢測(cè)并響應(yīng)來自物理環(huán)境的某種類型輸入的設(shè)備的輸出。輸出可用于向最終用戶提供信息或作為輸入到另一個(gè)系統(tǒng)或指導(dǎo)過程。傳感器可用于檢測(cè)幾乎任何物理元素。

傳感器數(shù)據(jù)是物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 和邊緣計(jì)算環(huán)境和計(jì)劃不可或缺的組成部分。在物聯(lián)網(wǎng)中，幾乎任何可以想象的實(shí)體都可以配備唯一標(biāo)識(shí)符和通過網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的能力。傳輸?shù)拇蟛糠謹(jǐn)?shù)據(jù)是傳感器數(shù)據(jù)。

傳感設(shè)備產(chǎn)生和傳輸?shù)拇罅繑?shù)據(jù)提供了大量信息，這些信息通常對(duì)企業(yè)決策至關(guān)重要。企業(yè)正在通過傳感器數(shù)據(jù)分析來應(yīng)對(duì)大數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)。

傳感器數(shù)據(jù)如何工作？

傳感器根據(jù)周圍的物理?xiàng)l件收集和生成信息。傳感器通常包括以下內(nèi)容：

將物理信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的處理器；

向人或機(jī)器傳輸數(shù)據(jù)的通信能力；

一個(gè)電源。

物聯(lián)網(wǎng)傳感器獲取物理讀數(shù)并將其傳輸?shù)皆贫诉M(jìn)行處理。

物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)大型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，包含一系列附有傳感器的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。無線傳感器系統(tǒng)將專用傳感器與通信基礎(chǔ)設(shè)施相結(jié)合，以監(jiān)測(cè)和記錄不同位置的狀況。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備無需人工干預(yù)即可相互通信。

物聯(lián)網(wǎng)傳感器數(shù)據(jù)在涉及數(shù)據(jù)管理元素的網(wǎng)絡(luò)上存在于三個(gè)階段：

創(chuàng)建。傳感器收集信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)。

傳播。生成的數(shù)據(jù)使用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議發(fā)送到其他機(jī)器，例如MQ 遙測(cè)傳輸、超文本傳輸協(xié)議和受限應(yīng)用程序協(xié)議。傳輸方法因丟失容忍度、安全性和及時(shí)性要求而異。

貯存。數(shù)據(jù)以各種格式存儲(chǔ)并訪問以供使用、數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)。在某些情況下，它會(huì)在創(chuàng)建后立即實(shí)時(shí)發(fā)送。在其他情況下，它會(huì)存儲(chǔ)一段時(shí)間，然后再分批發(fā)送到下一個(gè)目的地。存儲(chǔ)和帶寬限制可以決定傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量及其發(fā)送方式。基于云的存儲(chǔ)用于大量傳感器數(shù)據(jù)。

傳感器類型

傳感器通常以它們測(cè)量的物理參數(shù)命名。以下是傳感器類型及其工作原理的列表：

溫度傳感器包括指示溫度測(cè)量電壓變化的熱電偶；紅外傳感器，檢測(cè)發(fā)射的紅外能量并根據(jù)強(qiáng)度推斷溫度；以及根據(jù)半導(dǎo)體的電導(dǎo)率檢測(cè)溫度的半導(dǎo)體。

接近傳感器檢測(cè)附近物體或材料的存在與否。電感式接近傳感器使用電磁場(chǎng)感應(yīng)金屬物體的存在。光電傳感器使用光束來檢測(cè)物體。超聲波傳感器使用聲音來檢測(cè)物體的存在。

氣體傳感器，如二氧化碳傳感器，檢測(cè)空氣中元素的含量。氣體傳感器的其他例子是空氣質(zhì)量傳感器，它檢測(cè)表明空氣污染的化學(xué)物質(zhì)；檢測(cè)空氣中酒精的呼氣測(cè)醉器；和測(cè)量空氣含水量的濕度傳感器。

液位傳感器包括點(diǎn)液位傳感器，用于測(cè)量液體或干燥材料的液位并指示其是高于還是低于應(yīng)有水平。連續(xù)液位傳感器提供連續(xù)液位讀數(shù)。

光傳感器，例如光敏電阻器，測(cè)量電路電阻的變化以確定光強(qiáng)度的變化。

壓力傳感器是應(yīng)變計(jì)等設(shè)備，它有一個(gè)彈簧元件，在施加力時(shí)會(huì)改變形狀，從而影響阻力并改變壓力讀數(shù)。差壓傳感器測(cè)量連接到傳感器每一側(cè)的兩個(gè)壓力之間的差異。

化學(xué)傳感器包括測(cè)量水中氯含量的余氯傳感器。PH 傳感器檢查溶液中的氫離子活性以測(cè)量其酸度。

生物醫(yī)學(xué)傳感器包括醫(yī)療設(shè)備，例如光學(xué)心率傳感器，它們使用光敏二極管來確定某人手腕上方毛細(xì)血管的體積變化。它們還包括脈搏血氧儀，通過患者的手指發(fā)出發(fā)光二極管光，分析光的特性并使用該數(shù)據(jù)確定血液中的氧氣量。

生物識(shí)別傳感器用于各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

傳感器數(shù)據(jù)示例

傳感器數(shù)據(jù)最早的應(yīng)用之一是在第二次世界大戰(zhàn)期間，當(dāng)時(shí)雷達(dá)被用來檢測(cè)以前不在視線范圍內(nèi)的物體。以下傳感器示例和傳感器數(shù)據(jù)處理技術(shù)類型提供了對(duì)其應(yīng)用程序和用例的數(shù)量和多樣性的洞察：

加速度計(jì)檢測(cè)設(shè)備（例如智能手機(jī)和游戲控制器）中重力加速度的變化，以確定加速度、傾斜和振動(dòng)。

光電傳感器檢測(cè)可見光、紅外傳輸或紫外線能量的存在。

激光雷達(dá)是一種基于激光的檢測(cè)、測(cè)距和測(cè)繪方法，通常將低功率、人眼安全的脈沖激光與相機(jī)結(jié)合使用。

電荷耦合器件以將每個(gè)像素轉(zhuǎn)換為電荷的方式存儲(chǔ)和顯示圖像數(shù)據(jù)。電荷耦合器件中的電荷強(qiáng)度與色譜中的顏色有關(guān)。

智能電網(wǎng)傳感器提供有關(guān)電網(wǎng)狀況、檢測(cè)停電、故障和負(fù)載以及觸發(fā)警報(bào)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。它們對(duì)智慧城市的運(yùn)作很重要。

陀螺儀傳感器捕捉物體繞軸的速度和旋轉(zhuǎn)。例如，陀螺儀傳感器使手機(jī)能夠感知行進(jìn)速度和面朝方向。

紅外傳感器測(cè)量周圍空氣中的熱量并檢測(cè)紅外輻射。它們用于氣體報(bào)警裝置、火焰探測(cè)器和精密溫度測(cè)量。

時(shí)間序列數(shù)據(jù)與傳感器數(shù)據(jù)

術(shù)語時(shí)間序列數(shù)據(jù)和傳感器數(shù)據(jù)在含義上是相似的。傳感器數(shù)據(jù)可以是時(shí)間序列數(shù)據(jù)，反之亦然。

術(shù)語傳感器數(shù)據(jù)強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)來源和數(shù)據(jù)收集方法。這些數(shù)據(jù)來自傳感器。

術(shù)語時(shí)間序列數(shù)據(jù)強(qiáng)調(diào)這樣一個(gè)事實(shí)，即給定的數(shù)據(jù)讀數(shù)或數(shù)據(jù)點(diǎn)代表一段時(shí)間內(nèi)物理世界的某些方面。時(shí)間序列數(shù)據(jù)是在不同時(shí)間點(diǎn)收集的一系列數(shù)據(jù)，幾乎總是包含時(shí)間戳。

時(shí)間序列數(shù)據(jù)并不總是指?jìng)鞲衅鲾?shù)據(jù)。例如，一段時(shí)間內(nèi)的股票市場(chǎng)數(shù)據(jù)是不是來自傳感器讀數(shù)的時(shí)間序列數(shù)據(jù)。時(shí)間序列數(shù)據(jù)可以批量或連續(xù)傳輸數(shù)據(jù)。

由于創(chuàng)建的數(shù)據(jù)量很大，流式數(shù)據(jù)可能難以存儲(chǔ)和管理。通常，它需要使用人工智能 (AI) 來處理。了解大數(shù)據(jù)和 AI 如何協(xié)同工作以處理數(shù)據(jù)并訓(xùn)練 AI 和機(jī)器學(xué)習(xí)算法。