關於物聯網（IOT）的熱潮已經持續很多年，知名諮詢公司Gartner的甚至預測至2020年全球將有200億臺物聯網裝置被接入網際網路。
物聯網在物流，醫療，運維，製造和建築等多個行業中有著數不勝數的應用案例。這些企業引入物聯網的最終目的都是節約時間，降低成本和提升效率。
例如在製造業，物聯網可以用來監控機器是否過熱或者有異常震動。這讓製造商能夠採取預防性維護而不是被動式維護，從而避免計劃外停工帶來的巨大損失。
那麼物聯網到底是如何工作的呢通常來說，物聯網解決方案由四大關鍵要素組成？
- 感測器
- 網路連線
- 資料處理
- 使用者介面
我們的“物聯網如何工作”系列將從第一個關鍵要素“感測器”開始。
物聯網工作流程的起點是感測器裝置。感測器並不是什麼新鮮事物，實際上它們已經被使用了很長很長的時間（你知道第一個感測器是在1800年代被發明的嗎？）然而，隨著物聯網的興起，感測器的作用大大增強了。知名IT行業網路媒體TechTarget公司這樣定義感測器：
“感測器是一種能夠對來自物理環境的某些輸入進行檢測和響應的裝置。這些輸入可以是光，熱，運動，水分，壓力，或者大量其它環境現象中的任意一種。感測器的輸出通常是一種訊號，被直接轉換成人類可讀資訊並顯示在感測器所在位置，或者以電訊號方式透過網路傳送以便讀取和進一步處理。“
就物聯網而言，感測器裝置是從所處環境採集資料的現場硬體。
如今，幾乎任何一個東西上都可以安裝感測器，但特定的物聯網應用場景需要特定的感測器。以下是最常用的感測器種類及其應用案例。
溫度感測器
溫度感測器在很多物聯網應用中起著至關重要的作用。例如，保持合適的溫度是很多製造工藝的關鍵。透過物聯網感測器遠端監控溫度可以進行預防性維護，進而降低停工損失。溫度感測器還可以應用於食品和醫藥行業的冷鏈監控。
位高感測器
在垃圾管理中，位高感測器可以保證只有在需要清理時再去清空垃圾桶。位高感測器的另一個應用案例是測量液態資產庫存（如燃料）中儲罐的液位高度。
加速度感測器
加速度測量在很多應用中都非常有用，比如車輛監測。加速度感測器還可以用於監測機器的異常震動和固定物品的非授權移動（防盜）。
溼度感測器
溼度測量在很多生產工藝中至關重要，包括製藥和造紙。溼度感測器同樣可以用於溫室監控。
GPS追蹤器
GPS追蹤器可以用來追蹤物資的地理位置。例如，它們可以被安裝在車輛和集裝箱上。
有一些因素限制了物聯網感測器的應用，主要包括：
- 尺寸
- 價格
- 電池壽命
價格便宜，尺寸小，同時又有較長電池壽命（如5年）的感測器非常少見當前的很多感測器依然十分笨重：。例如，GPS追蹤裝置足有智慧手機大小同時，感測器的尺寸還和電池壽命相關：電池越大，感測器越大。
不過，隨著技術的進步，感測器的尺寸，價格和電池壽命的綜合效能會很快得到提升。
現在我們已經佈置好了感測器，是時候將採集到的資料傳送出去了。在物聯網應用中，感測器透過所連線的網路（如無線網路，低功耗廣域網（LPWAN），蜂窩行動網路等）傳送資料。資料接收端通常是一個雲服務，資料在其中得到分析處理。
我們將在下一篇文章“物聯網如何工作（2）：網路連線”中詳細討論各種網路連線。敬請期待！
英文原文：
本文是我們的“IoT工作原理”系列的第一部分，其中我們將以簡單易懂的方式介紹物聯網的關鍵要素。
圍繞物聯網（IoT）的炒作已經持續了很多年，Gartner預計到2020年將有200億臺裝置連線到網際網路。
物聯網在物流，醫療保健，維護，製造和建築等各個行業擁有無數的用例。在商業中應用物聯網的最終目標是節省時間和金錢並提高效率。
例如，在製造過程中，IoT可用於監控制造機器是否過熱或過度振動。這使製造商能夠應用預防性維護而不是反應性維護，從而避免意外和昂貴的停機時間。
但物聯網如何實際運作？通常，物聯網解決方案包含四個基本要素：
- 感測器
- 連線
- 資料處理
- 使用者介面
我們將從第一個元素：感測器開始我們的“IoT如何工作”系列。
什麼是感測器？
物聯網工作流程從感測器裝置開始。感測器裝置並不是什麼新鮮事物：它們已經被組織使用了很長時間（你知道第一批感測器是在19世紀發明的嗎？）。然而，隨著物聯網的興起，感測器的作用大大增加。TechTarget以這種方式解釋感測器：
“感測器是一種檢測和響應來自物理環境的某種輸入的裝置。具體輸入可以是光，熱，運動，溼度，壓力或許多其他環境現象中的任何一種。輸出通常是在感測器位置轉換為人類可讀顯示器的訊號，或透過網路以電子方式傳輸以進行讀取或進一步處理的訊號。
在物聯網的情況下，感測器裝置是用於從其環境收集資料的實地硬體。
感測器型別
物聯網感測器裝置現在幾乎可以連線到任何物體，但每個物聯網用例都需要特定型別的感測器。以下是最常用的IoT感測器型別及其用例的一些示例。
溫度感測器
溫度感測器在許多物聯網應用中發揮著關鍵作用。例如，保持合適的溫度對於許多製造工藝至關重要。使用物聯網感測器遠端監控溫度，可實現預測性維護並減少昂貴的停機時間。溫度感測器的另一個用例是食品和製藥行業的冷鏈監控。
液位感測器
例如，在廢物管理中，液位感測器僅在需要時才能清空垃圾箱。液位感測器的另一個用例是測量液體資產庫存中的油箱液位（例如燃油）。
加速計感測器
測量加速度在許多用例中都很有用，例如監控車輛。加速計感測器還可用於檢測製造機器的過度振動或應該是靜止的物體的未經授權的移動（防盜保護）。
溼度感測器
測量溼度對於許多製造過程（包括製藥和造紙）至關重要。溼度感測器也可用於溫室監測。
GPS追蹤器
GPS跟蹤器用於跟蹤資產的地理位置。例如，它們可用於車輛或運輸容器中。
當前的挑戰
有一些因素限制了物聯網感測器裝置的使用。主要是
- 尺寸，
- 獎品，和
- 電池壽命。
除了具有長電池壽命（例如五年）之外，很難找到既小又便宜的感測器裝置。如今，許多感測器裝置仍然非常笨重：例如，GPS跟蹤裝置可以具有智慧手機的大小。尺寸也與電池壽命相關：電池越大，感測器裝置越大。
然而，隨著技術的發展，感測器裝置的尺寸，價格和電池壽命的組合將在不久的將來變得更好。
物聯網工作流程的下一步是什麼？
現在我們已經安裝了感測器裝置，現在是時候向前傳送收集的資料了。在IoT應用中，感測器連線到網路（WiFi，LPWAN，蜂窩等），在其上傳輸所收集的資料。目標通常是基於雲的服務，其中處理資料。
作者| Anni Junnila
來源| trackinno.com
翻譯| 周治中