開發(fā)者通過Qualcomm® Hexagon™ DSP等裝置將傳感器與Qualcomm Technologies解決方案集成，因此，我們認(rèn)為，討論不同類型和類別的傳感器，其工作原理，選擇注意事項(xiàng)，是大有裨益的。 據(jù)AMR估計(jì)，到2022年全球傳感器用量將達(dá)到241億美元，因此這絕對(duì)是一個(gè)值得關(guān)注的領(lǐng)域。

當(dāng)現(xiàn)實(shí)世界遇見數(shù)字世界

在開始使用傳感器時(shí)，需要注意傳感器的定義，不同的開發(fā)者對(duì)于傳感器的分類可能也有所不同。傳感器本身是一種微小組件，也可以是共同提供數(shù)據(jù)的傳感器組合，例如，由傳感器組件、微控制器和連接性組成的解決方案也可以稱為“傳感器”或“智能傳感器”。甚至智能手機(jī)和無人機(jī)等技術(shù)有時(shí)也被稱為傳感器。

傳感器測量類別

傳感器從六大方面來測量現(xiàn)實(shí)世界的自由度(DoF)：

機(jī)械：力、速度、加速度等

熱學(xué)：溫度、熵等

化學(xué)：成分、反應(yīng)速度等

輻射：電磁波強(qiáng)度、相位等

磁場：場強(qiáng)、磁通等

電氣：電壓、電流、電阻等

一般來說，傳感器由一種機(jī)械裝置組成，這種機(jī)械裝置對(duì)導(dǎo)致可測量電學(xué)現(xiàn)象(如電壓)的真實(shí)世界現(xiàn)象作出反應(yīng)。這里列出了常見的現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)象或“自由度”(DoF)。

如您所見，傳感器有很多不同的類型，大小和功能各不相同。下表列出了環(huán)境計(jì)算解決方案中使用的一些最常見的傳感器，如智能手機(jī)、VR頭盔、可穿戴設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)。

傳感器的設(shè)計(jì)極其重要

傳感器的設(shè)計(jì)差別迥異，一般來說，測量某種現(xiàn)象可以有多種技術(shù)。

以加速度計(jì)為例。測量加速度的一種技術(shù)是跟蹤微觀晶體因加速力引起的應(yīng)力而產(chǎn)生電壓時(shí)發(fā)生的壓電效應(yīng)。另一種方法是測量微觀結(jié)構(gòu)之間施加力時(shí)產(chǎn)生的電容差異。

再比如溫度傳感器。一種設(shè)計(jì)是使用熱電偶，其中兩個(gè)不同的金屬在兩端連接，其中一端用于測量。當(dāng)兩端的溫度不同時(shí)，產(chǎn)生電壓。另外還有一種完全不同的設(shè)計(jì)，使用了熱電阻(RTD)，例如繞線薄膜，在RTD上施加電流，引起與溫度相對(duì)應(yīng)的電阻變化。

傳感器可以硬連線到系統(tǒng)另一部分或者也可以是無線的。如果是無線的話，傳感器可以與其他數(shù)字電路組合，無線發(fā)送測量值，并且可以包含電源。傳感器可以是簡單的獨(dú)立測量設(shè)備，必須連接到其他數(shù)字硬件，例如集成電路，使用測量值?；蛘撸谥圃炱陂g與數(shù)字硬件集成，形成單一封裝。

虛擬傳感器和傳感器融合

傳感器和其他微型設(shè)備可以不同的方式使用，形成“虛擬傳感器”，提供新的或替代的測量方法。例如，Elliptic Labs使用設(shè)備揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)，加上我們的Qualcomm® 神經(jīng)處理SDK，構(gòu)建使用聲音檢測運(yùn)動(dòng)的虛擬傳感器。

另一種方法是“傳感器融合”，利用算法分析來自多個(gè)傳感器的信號(hào)，計(jì)算結(jié)果。融合可以獲得僅使用單個(gè)傳感器或微型設(shè)備無法獲得的信息。例如，當(dāng)GPS連接丟失時(shí)，加速度計(jì)、陀螺儀和羅盤提供的數(shù)據(jù)可以“融合”，估計(jì)出地理坐標(biāo)。

傳感器提供的數(shù)據(jù)也可以結(jié)合業(yè)務(wù)邏輯提供信息。例如，運(yùn)行在DragonBoard 410c上的智能葡萄園(Smart Vineyard)項(xiàng)目使用溫度、光照和濕度傳感器，提供智能農(nóng)業(yè)決策所需的環(huán)境數(shù)據(jù)。

利用傳感器做出明智的選擇

在選擇傳感器時(shí)，通常要權(quán)衡利弊，需要分析業(yè)務(wù)需求、目標(biāo)操作環(huán)境和以下傳感器特性：

· 準(zhǔn)確度：傳感器測量值與現(xiàn)象真實(shí)值的匹配程度

· 精度：傳感器重現(xiàn)測量的能力，

· 價(jià)格

· 指定操作環(huán)境

· 用于測量的機(jī)械部件的類型以及使用這種機(jī)械裝置的利弊

· 預(yù)期壽命期內(nèi)的可靠性

最后，檢查設(shè)備物理連接與項(xiàng)目物理連接之間的兼容性。例如，DragonBoard 410c夾層板提供各種接口，如I2C、GPIO和SPI，還有電壓電平位移。

感知物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的下一個(gè)大事件

傳感器允許設(shè)備將現(xiàn)實(shí)世界與數(shù)字世界聯(lián)系起來。如果您有全新和創(chuàng)造性的傳感器使用方法，不妨將項(xiàng)目詳情上傳到我們的QDN項(xiàng)目頁面，或者搜索已發(fā)布項(xiàng)目，從中獲取其他開發(fā)者在這方面的靈感。如果您剛剛開始使用DragonBoard 410c傳感器，我們建議您查看下96 Boards的寶貴資源。后續(xù)我們會(huì)在博客中對(duì)傳感器和開發(fā)進(jìn)行更深入的探討，如果您感興趣的話，請(qǐng)經(jīng)常查看我們的相關(guān)頁面