12 types de capteurs IoT à surveiller [avec exemples]
Avec les nombreux types de capteurs disponibles, l’Internet des objets se diversifie de plus en plus. Découvrez quels capteurs IoT sont les mieux adaptés à votre cas d’utilisation.
Aujourd’hui plus que jamais, la connectivité IoT permet à tous les types de capteurs physiques d’envoyer leurs données directement vers dashboards virtuels, pratiquement sans interaction humaine.
Cela n’est possible que grâce aux avancées récentes des IoT telles que IoT cellulaire et le LPWAN (Low-Power Wide Area Networking) qui changent radicalement la façon dont les capteurs sont utilisés ; des mesures occasionnelles à la surveillance à distance continue et en temps réel sur de multiples applications industrielles et grand public.
Cela dit, les capteurs ne sont pas vraiment une nouveauté.
Utilisés principalement pour mesurer des variables du monde réel telles que la température ou la pression, les premières adaptations de l'appareil remontent aux années 1500.
Comme le souligne Kelvin Tech
La mesure de la température existe depuis longtemps, remontant à 150 après JC. Mais on estime que la véritable science des thermomètres n'a évolué que vers les années 1500. Au fil des années, différents types de thermomètres ont été développés.
C'était il y a plus de 400 ans !
Les humains ont toujours ressenti le besoin de mesurer les choses plus rapidement, avec plus de précision et d’efficacité qu’avec les adaptations précédentes. C'est dans notre nature.
Et c’est exactement pourquoi les capteurs IoT sont en plein essor.
Table des matières
Qu'est-ce qu'un capteur «IoT » ?
Avant IoT n’existe, il existait déjà de nombreux types d’appareils de mesure disponibles sur le marché, notamment des thermomètres, des magnétomètres (dont les boussoles sont un exemple notable), des altimètres et bien d’ autres encore.
La liste ne s'arrête jamais.
Les capteurs utilisés dans ces appareils sont destinés à détecter, mesurer et signaler une variable du monde réel à la fois. Leur objectif est de nous aider à comprendre le monde qui nous entoure d’une manière mesurable et universelle que « n’importe qui » peut comprendre.
Avez-vous déjà vu le cockpit d'un pilote ?
Ces dashboards sont remplis d'instruments de vol rapportant des données variables provenant de tous types de capteurs. Quelques exemples sont les niveaux de carburant, la pression du système, etc.
IoT de nouvelle génération modules dits IoT , ces appareils peuvent regrouper et envoyer leurs données directement à un dashboard IoT , ce qui rend la prise de décisions importantes beaucoup plus rapide et plus facile.
La maintenance prédictive est l’un des domaines clés dans lesquels IoT promettent de changer le fonctionnement de la fabrication et de l’industrie. cas d’utilisation intéressants gagnent également en popularité.
Ci-dessous, nous allons examiner 12 types de capteurs IoT qui permettent ces cas d'utilisation, ainsi que quelques exemples concrets d'appareils provenant de divers fabricants.
Commençons.
12 types de capteurs pour l'Internet des objets
Vous trouverez ici une liste de capteurs IoT classés du plus au moins populaire (selon les données de Google Trends), notamment la température, la proximité, la pression, etc.
Si vous souhaitez en savoir plus sur la manière dont ces capteurs peuvent être utilisés dans des applications réelles, nous avons également inclus des liens vers le matériel existant avec le cas d'utilisation prévu ou le scénario idéal mis en évidence entre parenthèses.
1. Capteurs de pression
Les capteurs de pression sont des appareils qui mesurent la pression (la force nécessaire pour empêcher un fluide de se dilater) dans des gaz ou des liquides. Ceux-ci peuvent être de toutes tailles et de toutes formes, et ils constituent l’un des exemples les plus populaires de capteurs IoT principalement en raison des applications industrielles qui adoptent pleinement ce nouvel effort de connectivité.
Les capteurs de pression peuvent être de différents types :
- Capteurs de pression barométrique, contenus dans la plupart des stations météorologiques. Ceux-ci sont destinés à mesurer les changements de pression atmosphérique.
- Capteurs de pression de gaz destinés à surveiller les changements de pression dans les gaz, en particulier dans les applications pétrolières, énergétiques et utilitaires.
Bien qu'il ne s'agisse pas techniquement de transducteurs de pression, les cellules de pesée sont également une variante des capteurs de pression et peuvent constituer une méthode privilégiée lorsqu'il s'agit de mesurer le poids (par exemple le poids d'un animal ou le niveau d'un réservoir ou d'un silo).
Ces types de capteurs constituent l’épine dorsale de notre infrastructure gazière et énergétique car, sans eux, nous ne serions pas en mesure de surveiller la pression du système. Connectez un module IoT à l’un d’entre eux et vos données sont prêtes à être affichées sur l’écran de votre ordinateur.
Exemples de capteurs de pression IoT :
- Le capteur de pression sans fil longue portée de NCD (industriel)
- Le E8PC d'Omron (industriel)
2. Capteurs de lumière
Également connus sous le nom de dispositifs photoélectriques ou de capteurs photo, les capteurs de lumière sont plus courants qu'on ne le pense. Ce sont des dispositifs photoélectriques passifs qui convertissent l'énergie lumineuse (photons) en énergie électrique (électrons).
Fantaisie, non ?
Cependant, ces appareils ne se limitent pas à leur principe de fonctionnement. Tout comme les capteurs de pression, les capteurs de lumière peuvent servir à toutes sortes d’usages et sont largement utilisés dans le contrôle de la luminosité, la sécurité et même l’agriculture.
Le suivi des changements de lumière est utile pour la surveillance météorologique ainsi que pour les applications en agriculture où la mesure de la lumière absorbée par le sol est essentielle.
Ces capteurs peuvent également constituer une alternative plus simple et plus rentable aux capteurs de mouvement, permettant la détection de présence, par exemple dans une chambre d'hôtel, un entrepôt ou un couloir.
Seeed Studio a récemment publié un article approfondi sur le thème des capteurs de lumière, avec des exemples matériels pertinents issus de sa propre gamme de produits.
Exemples de capteurs de lumière IoT :
- Les capteurs intelligents d'Enlighted (Consommateur et Entreprise)
- Le capteur de lumière ambiante longue portée de NCD (industriel)
3. Capteurs de température et d'humidité
Les capteurs de température et d’humidité sont tout aussi populaires et largement utilisés que nos deux premiers choix. Ils sont généralement regroupés dans des modules IoT prédéfinis.
D'une part, les capteurs de température mesurent la quantité d'énergie thermique dans une source et sont destinés à mesurer les changements de température. D'autre part, les capteurs d'humidité mesurent la quantité de vapeur d'eau présente dans l'atmosphère de divers gaz.
La surveillance de la température est un cas d'utilisation courant dans les environnements industriels où les machines doivent fonctionner à une certaine température pendant de longues périodes.
Les autres cas d’utilisation que nous voyons généralement au sein de notre propre clientèle sont :
- Conformité à la sécurité alimentaire
- Surveillance de la chaîne du froid dans les soins de santé et l'hôtellerie
- Gestion des entrepôts et des stocks
- Surveillance des systèmes CVC
L’humidité est souvent également suivie en même temps que la température. Mesurer le premier est utile pour le chauffage, la climatisation, les stations météorologiques et même l’humidité du sol.
Exemples de capteurs de température et d'humidité IoT :
- Le Sentrius™ RS1xx de Laird (industriel)
- DHT-22 2302 sans marque (bricolage)
4. Capteurs gyroscopiques et d'accélération
Beaucoup d’entre vous connaissent déjà les gyroscopes et les accéléromètres. Ce sont les capteurs qui permettent à votre smartphone de détecter s'il est droit ou en mode paysage, et ils sont largement utilisés dans la conception de jeux mobiles.
En termes d'applications IoT , ces petits capteurs sont tout aussi populaires que ceux utilisés dans votre téléphone. Même si elles présentent des différences, la plupart des puces d'accéléromètre sont également livrées avec un gyroscope, c'est pourquoi nous les avons combinées en une seule section.
La différence entre les deux est la suivante :
- Comme le rapporte LiveScience :
Un gyroscope est un appareil qui utilise la gravité terrestre pour déterminer l'orientation. Sa conception consiste en un disque en rotation libre appelé rotor, monté sur un axe de rotation au centre d'une roue plus grande et plus stable. Lorsque l'axe tourne, le rotor reste immobile pour indiquer l'attraction gravitationnelle centrale et donc la direction vers le bas .
- D'autre part:
Un accéléromètre est un appareil compact conçu pour mesurer l'accélération non gravitationnelle. Lorsque l'objet dans lequel il est intégré passe d'un arrêt à n'importe quelle vitesse, l'accéléromètre est conçu pour répondre aux vibrations associées à un tel mouvement.
Dans IoT , les accéléromètres sont au cœur des capteurs de vibrations qui peuvent transformer les données d'accélération en fréquences de vibration (c'est-à-dire Gs en Hz !), couramment utilisées pour détecter les fonctionnements anormaux des machines industrielles.
Les gyroscopes peuvent être utilisés pour déterminer la direction de déplacement d'un objet suivi par GPS, ainsi que la direction du vent dans les applications météorologiques et d'énergie propre.
Exemples de capteurs gyroscopiques et d'accélération IoT :
- La série KX d'accéléromètres de Kionix (industriel)
- L' accéléromètre ADXL335 d'Analog Devices (DIY)
5. Capteurs de proximité et de mouvement
En tant que type d'appareil très courant, un capteur de proximité est utilisé dans d'innombrables applications IoT . Les capteurs de proximité sont capables de détecter la présence d'objets à proximité sans aucun contact physique en émettant un champ électromagnétique ou un faisceau de rayonnement électromagnétique (par exemple infrarouge) et en recherchant les changements dans le champ.
Également appelés capteurs de distance, certains de ces appareils utilisent des ondes ultrasonores pour mesurer la distance qui les sépare de l'objet détecté. Quelques excellents exemples de ceux-ci sont fabriqués par Maxbotix .
Les capteurs de proximité peuvent être confondus avec les capteurs de mouvement, mais ce n’est pas la même chose. Alors qu'un capteur de proximité peut être utilisé pour détecter un mouvement en mesurant la distance d'un objet, PIR (Pyroélectrique InfraRouge) constituent une bonne alternative spécialisée et peu coûteuse pour la détection de mouvement, car leur sortie est principalement binaire : un 1 ou un 0.
Ceux-ci sont généralement utilisés dans les détecteurs de mouvement qui peuvent être utilisés pour tout, depuis l'allumage d'une lumière jusqu'à l'alerte de la police en cas de mouvement suspect.
Exemples de capteurs de proximité et de mouvement IoT :
- Le capteur de proximité et de lumière sans fil longue portée de NCD (industriel)
- Divers capteurs de proximité de Seeed (bricolage et modulaire)
6. Capteurs de débit et de gaz
Les capteurs de débit sont des appareils utilisés pour mesurer le débit ou la quantité d'un liquide ou d'un gaz en mouvement et ils sont quelque peu liés aux capteurs de gaz qui sont des appareils électroniques qui détectent et identifient différents types de gaz.
Les capteurs de débit englobent tous les types d’appareils utilisés pour mesurer les débits de liquides et de gaz. Les cas d'utilisation incluent la surveillance des processus industriels, le CVC, ainsi que les applications de gestion du gaz et de l'eau. Il en va de même pour les capteurs de gaz.
Le comptage intelligent est l’un des domaines les plus touchés par les capteurs de débit. Ici, les débitmètres à ultrasons sont associés à IoT pour envoyer des données vers un emplacement distant.
Avec l’avènement des technologies IoT NB- IoT et LTE-M – et leurs avantages évidents pour les entreprises de services publics et les utilisateurs finaux – les capteurs de débit, de gaz et d’électricité devraient connaître une croissance significative d’ici 2025 .
Cela montre clairement une forte tendance en matière de compteurs intelligents ainsi qu’une augmentation globale de l’utilisation de ces types de capteurs à des fins industrielles.
En ce qui concerne les capteurs de gaz en particulier, il s'agit d'appareils traditionnellement volumineux qui ne se sont transformés que récemment en adaptations à faible consommation pour surveiller des éléments tels que la qualité de l'air dans les environnements locaux. Le sujet de la qualité de l’air est abordé plus en détail au point 11 de la liste.
Exemples de capteurs de gaz et de débit IoT :
- Divers capteurs de débit de Sensirion (industriel)
- Divers capteurs de gaz de Spec Sensors (bricolage et modulaire)
7. Capteurs sonores
Les capteurs sonores ne sont pas aussi utilisés que les autres types de capteurs de notre liste, mais ils méritent néanmoins d'être mentionnés en raison de leurs propriétés uniques et de leurs cas d'utilisation intéressants.
Tout d’abord, qu’est-ce qu’un capteur sonore ?
Un capteur sonore est défini comme un module qui détecte les ondes sonores grâce à leur intensité et les convertit en signaux électriques. Lorsque l'appareil détecte un changement d'intensité, il peut renvoyer les données à votre dashboard .
Les capteurs sonores simples comme ceux proposés par Seeed Studio sont assez peu coûteux et peuvent vous aider à comprendre quelques cas d'utilisation différents. Par exemple, détecter la présence de son dans une pièce par ailleurs calme.
Il existe également des enregistreurs de son qui non seulement détectent le son, mais l'enregistrent également dès que l'intensité change. C'est particulièrement utile en matière de sécurité.
Enfin, un cas d'utilisation avancé concerne ce que l'on appelle les sonomètres ; appareils qui évaluent le bruit sur une plage de fréquences.
Ceux-ci permettent des applications de mesure du bruit ambiant plus complexes.
Exemples de capteurs sonores IoT :
- Le bien nommé SoundSensor de SensorTeam (Construction)
- Le IoT Son & Bruit de IoT sens (Smart Cities)
8. Capteurs d'humidité
Les capteurs d’humidité sont essentiels aux récents progrès de l’agriculture, permettant aux agriculteurs de surveiller en permanence la santé des sols. Comme le souligne AgriTech Tomorrow
Voici ce qu'ils ont à dire sur les capteurs de sol IoT :
...en raison des développements récents dans la surveillance des sols et de l'eau, les informations critiques sont reçues sous forme de mesures en temps réel depuis le terrain, aidant ainsi les agriculteurs à prendre des décisions de production agricole plus rapides et plus précises.
La plupart des capteurs d'humidité sont à point unique, ce qui signifie qu'ils mesurent l'humidité du sol à un emplacement unique et fixe.
Ce type de capteur doit être installé à plusieurs endroits sur un champ de culture pour augmenter la précision des mesures.
La profondeur joue également ici un rôle important car les effets de l’irrigation peuvent être plus forts ou plus faibles à différents niveaux. Les appareils d'humidité sont généralement équipés de longues sondes qui pénètrent profondément dans le sol et mesurent l'humidité à différentes profondeurs.
Exemples de capteurs d'humidité IoT :
- Les capteurs d'humidité du sol sans fil de Sensoterra (Agriculture)
- Le capteur d'humidité du sol IoT longue portée de NCD (Agriculture)
9. Capteurs d'images
Un capteur est un appareil rassemblant des informations sur le monde physique pour fournir un ensemble de mesures au fil du temps. Dans cette même logique, on peut considérer une caméra comme un capteur optique/IR bidimensionnel fournissant une matrice de mesures au fil du temps.
Les caméras sont largement utilisées comme mécanisme de détection, depuis les applications de comptage de personnes jusqu'aux reconnaissances de formes basées sur l'IA.
Asimetrix est une solution unique : un capteur basé sur l'image mesurant le poids des porcs en temps réel sur la base de modèles d'IA entraînés.
Voici une vidéo expliquant le fonctionnement de la technologie :
Comme le montre la capture d'écran ci-dessus, Sony est également un grand partisan de ces technologies dans les domaines industriel, utilitaire et aéronautique. Vous pouvez consulter leur technologie d'image Pregius à partir des ressources ci-dessous.
Exemples de capteurs d’images IoT :
10. Capteurs magnétiques
Les capteurs magnétiques sont utilisés dans les applications grand public et industrielles pour détecter de grands corps métalliques tels que des voitures, des panneaux, des logements, etc. Ces dispositifs détectent les changements et les perturbations d'un champ magnétique comme le flux, la force et la direction.
Il existe trois types de capteurs magnétiques généralement utilisés dans IoT :
- Capteurs TMR (magnétorésistifs à tunnel)
- Commutateurs à lames
- Capteurs à effet Hall
La magnétorésistance tunnel est un phénomène de mécanique quantique assez complexe, nous n'entrerons donc pas dans les détails scientifiques dans cet article.
Cependant, les capteurs TMR deviennent de plus en plus populaires pour mesurer les déplacements et les mouvements mécaniques dans les applications industrielles, automobiles (pensez au stationnement automatisé et aux voitures autonomes) et grand public.
Notre deuxième entrée, l'interrupteur à lames, est un interrupteur électrique actionné par un champ magnétique. Ces interrupteurs peuvent être actionnés par une bobine électromagnétique et sont couramment utilisés dans les systèmes de sécurité pour contrôler le flux d'électricité et déclencher une action en cas de détection de la présence d'un visiteur indésirable.
Enfin, nous avons le capteur à effet Hall, un appareil utilisé pour mesurer l'ampleur d'un champ magnétique. Diodes a un excellent article expliquant leur rôle dans IoT .
De plus, il y a quelques années, nous avons mené un projet utilisant deux capteurs magnétiques différents caractérisés par une faible consommation d'énergie et une sensibilité élevée :
Découvrez la série pour une action pratique avec des capteurs magnétiques !
Exemples de capteurs magnétiques IoT :
- Capteurs magnétiques personnalisés d'HyperTech (suivi des actifs)
- La série CT8xx de Crocus Technology (secteur de l'énergie)
11. Capteurs de qualité de l'air
Même si la qualité de l’air et de l’eau sont des fonctions de plusieurs types de capteurs utilisés conjointement, nous avons pensé qu’ils méritaient tous deux une catégorie à part.
La première chose qui nous vient à l’esprit lorsqu’on parle de qualité de l’air est la pollution. Mais comment le mesurer ? des capteurs dits . Celles-ci sont composées principalement de deux types en fonction de la taille des particules présentes dans l'air :
- PM10
- PM2,5
Les capteurs de particules capables de détecter les premières sont plus courants car les particules sont plus grosses (généralement 10 micromètres, d'où leur nom). La détection de particules fines de 2,5 micromètres ou moins devient progressivement plus difficile.
Les capteurs de particules industriels de Sensirion et d'autres fabricants peuvent détecter ces particules fines et faciliter la mise en œuvre de systèmes de qualité de l'air.
Comme indiqué dans les sections précédentes, les capteurs de gaz jouent également un rôle important dans la reconnaissance des changements dans l'air, et ils sont généralement intégrés aux capteurs de particules.
Exemples de capteurs de qualité de l’air IoT :
- Divers capteurs de qualité de l'air d'ams (industriel)
- Le moniteur de particules PM2,5 (maison intelligente)
12. Capteurs de qualité de l'eau
L’eau est quelque chose que la plupart d’entre nous tiennent pour acquis, mais de nombreuses populations dans le monde n’ont pas un accès clair à cette ressource cruciale. Et si c’est le cas, sa qualité pourrait être médiocre, voire carrément toxique. C'est là qu'interviennent les capteurs de qualité de l'eau.
Comme dans la section précédente, plusieurs variables contribuent à la qualité de l’eau, dont certaines font l’objet de mesures physiques via des capteurs comme :
- Capteurs de pH
- Capteurs de turbidité
- Capteurs ORP (potentiel d'oxydo-réduction)
Lorsqu'ils sont utilisés conjointement, ces capteurs forment une image complète de la qualité de l'eau. Par exemple, voici ce que l' USGS a à dire sur le pH :
Le pH est une mesure de la quantité relative d’hydrogène libre et d’ions hydroxyle dans l’eau. L’eau qui contient plus d’ions hydrogène libres est acide, tandis que l’eau qui contient plus d’ions hydroxyles libres est basique. Le pH peut être affecté par les produits chimiques présents dans l’eau et constitue un indicateur important des changements chimiques de l’eau.
Sur cette base, les capteurs de pH jouent un rôle important dans la surveillance de la qualité de l’eau en examinant son alcalinité. Les capteurs de turbidité jouent un rôle similaire en mesurant la quantité de lumière diffusée par les matières en suspension dans l'eau. Moins de lumière signifie une qualité inférieure.
Enfin, les capteurs de potentiel d'oxydo-réduction mesurent la capacité d'une solution à agir comme agent oxydant ou réducteur. Comme le souligne Vernier , ceux-ci peuvent être utilisés dans les piscines pour mesurer le pouvoir oxydant du chlore.
Exemples de capteurs de qualité d’eau IoT :
- Le Signet 2724-2726 de Georg Fischer (Industriel)
- Le module de qualité de l'eau Waspmote de Libelium (Divers)
Ce sont les 12 types de capteurs les plus pertinents dans le monde IoT .
Si vous souhaitez en savoir plus sur la part de marché de chaque type de capteur, nous vous recommandons de jeter un œil aux données partagées par Mordor Intelligence .
Capteurs IoT : l'épine dorsale de votre solution IoT
Maintenant que nous avons examiné les différents types de IoT , il ne reste plus qu'à se demander pourquoi . Pourquoi voulons-nous les connecter à Internet ?
Quelle est la valeur derrière la partie « IoT » ?
Ce sera probablement la prochaine question de votre client, et c'est une question qui a été posée par certaines des marques les plus renommées au monde.
Salesforce a récemment mené une enquête demandant aux clients avertis quelles technologies, selon eux, transformeraient le plus leurs attentes à l'égard des entreprises.
Voici ce qu'ils ont dit :
L’Internet des objets figure parmi les trois premiers, aux côtés d’innovations technologiques telles que la cybersécurité et l’intelligence artificielle.
Les responsables du recrutement ont également pleinement reconnu les changements incroyables que l' IoT apporte déjà au personnel :
Ces technologies de pointe modifient fondamentalement notre façon de vivre et de travailler. Ensemble, ils forment ce que l’on appelle la quatrième révolution industrielle .
En raison de cette mégatendance, les fabricants de semi-conducteurs et de capteurs s'efforcent désormais d'innover plus rapidement que jamais, ce qui conduit à une diversité croissante de choses qui peuvent être « mesurées » et accélère le rythme de création de ces dispositifs.
Sans ces capteurs « intelligents », il serait impossible de connecter une machine à Internet. Ils n’étaient tout simplement pas faits pour interagir avec lui.
Les entreprises du monde entier réalisent le potentiel de l'agrégation de données dans dashboards IoT comme ceux proposés par Ubidots , et elles se précipitent pour connecter leurs machines à Internet.
Cependant, cela ne peut se faire sans comprendre au préalable les possibilités et les cas d'utilisation permis par chaque type de capteur. Cela dit (et les problèmes de sécurité mis à part), le monde semble être d’accord sur les avantages de permettre ces possibilités basées sur les données.
Et c'est exactement pourquoi la partie « IoT » est importante, aujourd'hui plus que jamais.
