تلعب المستشعرات وأجهزة الاستشعار دوراً محورياً في تطور التقنيات الذكية وانتشارها في مختلف مناحي الحياة. وبفضل هذه الأجهزة أصبح بالإمكان جمع البيانات من البيئة المحيطة وتحويلها إلى قرارات وإجراءات ذكية تخدم البشرية.
يُعرَّف المستشعر بأنه جهاز يتم تصميمه للاستجابة لمؤثر مادي أو كيميائي أو حراري أو مغناطيسي أو ضوئي، ومن ثم تحويل هذه الاستجابة إلى إشارة كهربائية يمكن قياسها وتسجيلها. أما أجهزة الاستشعار فهي الأجهزة التي تحتوي على مستشعرات مدمجة بالإضافة إلى دارات إلكترونية تقوم بمعالجة الإشارات ونقل البيانات.
اقسام المستشعرات:
وتنقسم المستشعرات إلى عدة أنواع مثل:
- مستشعرات حرارية: لقياس درجة الحرارة.
- مستشعرات التسارع: لقياس التسارع أو الحركة.
- مستشعرات ضوئية: لقياس الضوء والأشعة تحت الحمراء.
- مستشعرات الغاز: لاكتشاف الغازات السامة أو القابلة للاشتعال.
- مستشعرات الصوت: لالتقاط وتسجيل الموجات الصوتية.
تطبيقات أجهزة الاستشعار:
ومن أبرز تطبيقات أجهزة الاستشعار:
- أجهزة إنترنت الأشياء التي تتصل بالإنترنت لجمع البيانات وتبادلها.
- السيارات ذاتية القيادة التي تعتمد على مستشعرات ليدار والرادار والكاميرات.
- الهواتف الذكية التي تحتوي على العديد من المستشعرات مثل الجاذبية والضوء والحركة.
- أجهزة المراقبة والأمن التي تستخدم كاميرات ومستشعرات حركة.
- الأجهزة الطبية مثل مراقبة ضربات القلب ومستوى السكر وضغط الدم.
- محطات الطقس المجهزة بمستشعرات لقياس عناصر الطقس المختلفة.
- مصانع التشغيل التي تستخدم مستشعرات لمراقبة الآلات وضبط جودة الإنتاج.
أمثلة عن بعض المستشعرات الشائعة:
من أكثر المستشعرات شيوعًا واستخدامًا في الأجهزة الذكية والحديثة:
- مستشعر التسارع (Accelerometer): يقيس التسارع أو التباطؤ في الحركة، ويُستخدم في الهواتف الذكية وأجهزة اللياقة البدنية.
- مستشعر البوصلة الرقمية (Digital Compass): يحدد الاتجاهات، ويُستخدم في تطبيقات الملاحة والخرائط.
- مستشعر الضغط الجوي (Barometric Pressure Sensor): يقيس ضغط الهواء، ويُستخدم في أجهزة الطقس والطيران.
- مستشعر بصمات الأصابع (Fingerprint Sensor): يقرأ بصمة الإصبع للتحقق من الهوية، ويُستخدم في الهواتف وأجهزة تحكم الدخول.
- مستشعر قياس التدفق (Flow Sensor): يقيس معدل تدفق السوائل والغازات، ويُستخدم في الأجهزة الطبية والصناعية.
- مستشعر التصوير الحراري (Infrared Thermal Sensor): يرصد الحرارة وينتج صورًا حرارية، ويُستخدم في الكاميرات الليلية وأجهزة الرؤية الليلية.
- مستشعر الرطوبة (Humidity Sensor): يقيس مستوى الرطوبة في الجو، ويُستخدم في أجهزة الطقس والري الذكية.
- مستشعر الأشعة تحت الحمراء (Infrared Sensor): يكتشف الأشعة تحت الحمراء من الأجسام، ويُستخدم في أجهزة التحكم عن بُعد.
وستظل أجهزة الاستشعار هي الأساس في بناء المدن والمصانع والمنازل الذكية القائمة على إنترنت الأشياء. كما ستفتح المجال لتطبيقات جديدة غير متوقعة تُحسِّن حياة البشرية.