sensors and actuators

Sensoren und Aktoren stellen im IoT-Umfeld eine Kernkomponente dar. Insbesondere eine umfassende Vernetzung mit reibungsloser Datenübertragung ermöglicht eine erfolgreiche Analyse und treffende Umsetzung von entsprechenden Maßnahmen. Dabei ist es hilfreich wenn nur geringe Datenmengen übermittelt werden müssen. Eine besondere Anforderung an die Systeme stellt die gewünschte Energieeffizienz dar.

Aspekte der Auswahl von Sensoren und Aktoren

• Energieeffizienz
• Regional übergreifende bzw. weltweite Einsetzbarkeit
• Zuverlässigkeit der Datenübermittlung
• Gewünschte Übertragungstechnik berücksichtigen

Sensoren können alarmierende Entwicklungen hinsichtlich Abnutzung, Verschleiß oder Verunreinigung von vernetzten Objekten messen und mit Unterstützung der Aktoren an zuständige Stellen weiterleiten beziehungsweise selbständig über angebundene Einheiten Maßnahmen einleiten. So kann das System beispielsweise automatisch die Bestellung eines wichtigen Ersatzteiles anstoßen.

Wie funktionieren Aktoren, Sensoren und Broker?

Sensoren werden an festen oder beweglichen Orten angebracht und reagieren beziehungsweise ermitteln fortan Zustände und Veränderungen. Die Messergebnisse werden in Daten umgewandelt und und an vorgesehene Steuereinheiten weitergeleitet. In der Folge führt das System eine zuvor festgelegte Aktion aus. Dabei ist der Aktor für die Umwandlung der Signale beispielsweise in eine Bewegung und somit die beschriebene Ausführung verantwortlich. Besonders effizient ist das Zusammenspiel von Sensoren und Aktoren wenn der Einsatz durch Edge Computing unterstützt wird, da somit der Ort der Datenmessung, der Datenverarbeitung und der Analyse zusammenfallen.

Während die Sensoren besonders für die Erfassung der relevanten Daten verantwortlich sind, kommuniziert der sogenannte Broker in der IoT-Plattform mit den Aktoren und betreffenden Endgeräten. Dabei stellen die Geräte Subscriber für bestimmte Dienste und Daten dar. Somit wissen die Broker welche Geräte in den mobilen privaten Netzwerken welche Informationen erhalten sollen.

Mit IoT zu vernetzten Umweltmodellen

Vernetzte Umweltsensoren bieten die Möglichkeit Umgebungszustände zu ermitteln und diese über Aktoren innerhalb spezieller Systeme zu aggregieren und zu analysieren. Insbesondere Wetterbedingungen wie Temperaturen, Wasserstände, Luftfeuchtigkeit oder Zustände wie Wasserstand und CO2-Gehalt lassen sich auf diese Weise messen und im Zeitablauf vergleichen.

Sensoren und Aktoren im IoT können Umwelt-Zustände und deren Veränderungen messen. Die Umwandlung der Messergebnisse in Datenströme bildet die Grundlage für die Weiterleitung an die betreffenden Stellen oder Mitarbeiter.