प्रमुख डिजाइन विचार, IoT सेंसर का भविष्य

इस ब्लॉग का उद्देश्य, यद्यपि उच्च स्तर पर, यह चर्चा करना है कि ये परिवर्तन सेंसर डिजाइन पर प्रतिबंधों को किस प्रकार प्रभावित करते हैं तथा इन प्रवृत्तियों के बढ़ने के साथ-साथ सेंसर मॉड्यूल उपभोक्ता किस चीज की तलाश कर सकते हैं।

सेंसर में IoT

वस्तुतः किसी भी सेंसर को अब IoT सेंसर माना जा सकता है। स्रोत: onsemi

सेंसर डिजाइन के लिए मुख्य विचार IoT

IoT बाज़ार में उभरते कारक सेंसर डिज़ाइन को एकीकरण की ओर ले जा रहे हैं, जिसमें कई सेंसर और प्रोसेसिंग तकनीकें एक ही चिप में संयोजित की जा रही हैं। यह दृष्टिकोण स्थान के उपयोग को कम करता है और सेंसर फ़्यूज़न क्षमताओं को बढ़ाता है।

हालांकि, एक्सेलेरोमीटर और जाइरोस्कोप जैसे जड़त्वीय सेंसर एमईएमएस विनिर्माण का लाभ उठा सकते हैं और अर्धचालक प्रक्रियाओं के साथ एकीकृत कर सकते हैं, लेकिन उच्च आवृत्ति और चुंबकीय सेंसर के लिए विशेष सामग्री और जटिल एसआईपी विकास की आवश्यकता होती है, जिसके लिए पर्याप्त निवेश की आवश्यकता होती है।

इसके अतिरिक्त, आधुनिक सेंसर डिज़ाइन में अंतर्निहित त्रुटियाँ और हस्तक्षेप संबंधी समस्याएँ होती हैं; उदाहरण के लिए, पीज़ोइलेक्ट्रिक सेंसर प्रभाव, कंपन और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के प्रति संवेदनशील होते हैं। हालाँकि डेटा प्रोसेसिंग तकनीक जैसे कि एवरेजिंग और विंडोइंग त्रुटियों को कम कर सकती है, लेकिन उच्च डेटा ट्रांसमिशन दरों पर डेटा सटीकता और निष्ठा में सुधार करने के लिए अधिक उन्नत सिग्नल प्रोसेसिंग तकनीकों की आवश्यकता है।

स्मार्ट सेंसर कनेक्टिविटी प्राप्त करने के तीन चरण

    1. वायरलेस कनेक्टिविटी मानकों का चयन

    2. IoT कनेक्टिविटी/एंटीना मॉड्यूल का चयन

    3. प्रमाणन और अनुपालन परीक्षण

का भविष्य IoT सेंसर डिजाइन

उच्च आवृत्ति वाले इलेक्ट्रॉनिक्स और सेंसर को उच्च गति वाले डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ एकीकृत किया जाएगा और इस तकनीक से निर्मित सेंसर के प्रतिक्रिया समय और विश्वसनीयता को बहुत बढ़ाया जाएगा। इसमें ऑटोमोटिव रडार, रडार-आधारित निकटता सेंसर और माइक्रोवेव/मिलीमीटर-वेव इमेजिंग सिस्टम शामिल हैं।

सेंसर ट्रांसड्यूसर और सिग्नल प्रोसेसिंग क्षमता को बढ़ाने के लिए ऑन-चिप पर अधिक जटिल मेटामटेरियल (मेटास्ट्रक्चर) को साकार करने पर केंद्रित अनुसंधान और अनुसंधान प्रयासों का एक बढ़ता हुआ समूह भी है। उदाहरणों में ऑन-चिप फोटोसेंसर के टोपोलॉजिकल ऑप्टिमाइजेशन के लिए वेवगाइड पोलराइज़र को बदलने के लिए उपयोग किए जाने वाले मेटामटेरियल पोलराइज़र शामिल हैं। सेंसर के साथ एकीकृत मेटास्ट्रक्चर सेंसर डेटा में त्रुटि और शोर को कम करने में एक महत्वपूर्ण कारक हो सकता है, जो निष्क्रिय सिग्नल कंडीशनिंग प्रदान करता है जो सेंसर डेटा सिग्नल में पर्याप्त देरी नहीं जोड़ता है।

कई अन्य तकनीकों की तरह, लघुकरण, बढ़ी हुई दक्षता और अधिक सटीकता IoT सेंसर तकनीकों के लिए भविष्य की मांग है। यह एक बढ़ती हुई चुनौती है, खासकर इसलिए क्योंकि कई सेंसर तकनीकें प्रसंस्करण या संचार तकनीकों के साथ लघुकरण या एकीकरण की अपनी क्षमता में सीमित हैं। इसलिए, विरासत सेंसर तकनीकों को बदलने के लिए नई, अधिक एकीकृत सेंसर तकनीकों के लिए जगह होने की संभावना है जो IoT सिस्टम के कॉम्पैक्ट और अत्यधिक अनुकूलित फॉर्म फैक्टर में फिट होने के लिए इतनी आसानी से नहीं बनाई गई हैं।