Sensorijärjestelmien

Sensorijärjestelmät ovat järjestelmiä, jotka koostuvat antureista, tiedonkeruusta, signaalinkäsittelystä, tiedon siirrosta ja tallennuksesta sekä usein käyttöliittymästä ja toimilaitteista. Niiden tehtävänä on mitata, seurata ja tulkita fyysisiä, kemiallisia tai ympäristöön liittyviä suureita sekä tukea automaattista päätöksentekoa. Sensorijärjestelmät voivat muodostaa verkostoja tai hajautettuja kokonaisuuksia, ja ne soveltuvat sekä kiinteisiin ympäristöihin että liikkuviin sovelluksiin.

Keskeisiä osia ovat sensorit, signaalinkäsittely, tiedonkeruuyhteydet (johto- tai langattomat), tiedon siirto ja tallennus sekä usein reunalaskenta ja analytiikka. Data voidaan käsitellä paikallisesti tai siirtää pilveen tai valvontakeskukseen, ja tulokset voivat ohjata automaattisia toimenpiteitä tai tarjota käyttöliittymille tilannekuvan.

Sensorijärjestelmien tyyppejä ovat ympäristö- ja ilmastointisanturit, teollisuus- ja prosessisanturit, rakennus- ja infrastruktuurisanturit sekä liikenne- ja turvallisuussovellusten anturit. Niitä hyödynnetään teollisuusautomaation, rakennusten energiatehokkuuden, älykkäiden kaupunkien, ympäristömonitoroinnin sekä robotiikan ja itseohjautuvien järjestelmien alueilla.

Edut ovat reaaliaikainen tilannekuva, parempi turvallisuus, tehokkuus sekä mahdollisuus ennakoivaan huoltoihin ja resurssien optimointiin. Haasteina ovat yhteentoimivuus ja standardointi, tietoturva sekä yksityisyys, sensorin mittausvirheet ja pitkän aikavälin kalibrointi, sekä energiankulutus ja viestinnän kustannukset.

Standardeja ja protokollia käytetään datan siirrossa ja yhteensopivuudessa, esimerkiksi MQTT, OPC UA sekä langattomat protokollat kuten Zigbee ja IEEE 802.15.4. Sensorijärjestelmät kehittyvät reunalaskennan, pilvipohjaisen analytiikan ja tekoälyn integroinnin myötä.