许多传感器需要更好的数据采集和分析

在大数据时代，我们经常将价值与生成的tb数联系起来，但工程师们应该真正评估他们是否获得了更好的信息。团队应该问:“我们能做出正确的决策吗?我们能让决策更快吗?”IBM首席执行官罗睿兰(Ginni Rometty)将数据称为“新的自然资源”，这意味着数据需要以一种有意义的方式进行处理、提炼和呈现，从而做出决策。对于工程师来说，这意味着仪器仪表必须更加智能，传感器、测量硬件、数据总线和应用软件需要协同工作，以便在正确的时间提供可操作的数据。

想想物联网(IoT)。有人估计，到2020年，连接的传感器和设备的数量将超过1万亿。如果这些系统中没有智能分布，产生的数据量将远远超过我们理解和处理的能力，更不用说发送如此大规模数据所需的网络带宽了。

过滤可操作的数据

通过使用更智能的设备，只有可操作的数据才能与理解信息所需的上下文一起传输。通过将处理和智能从集中式主机转移到数据源，可以细化和减少数据，从而更快地做出决策，减少对数据传输的依赖。类似于90年代的服务器/瘦客户端计算模型，将大数据趋势视为一个过渡阶段，而传感和处理模型将迎头赶上。

这种趋势在工程领域的重要性怎么强调都不为过。随着系统变得越来越复杂，描述这些系统所需的数据量已经超出了人们的理解，这不可避免地导致了更长的项目进度和更低的开发效率。更先进的工具和更智能的测量系统将是管理数据爆炸的关键，并帮助工程师更快地做出明智的决策。在传统的测量系统中，传感器通常被简单地认为是一个源，这意味着传感器将物理信号转换为电信号，然后通过模数转换器进行采样。

更小、更智能的传感器

随着新兴的传感器、处理器和电池技术的发展，智能可以进一步深入信号链。由于传感器内置了智能，数据不必等到到达仪器才能进行处理。例如，一些智能加速度计可以在将数据转发到仪器之前对振动数据进行数字化和快速傅里叶变换(FFT)分析。发送频率数据而不是原始时域数据减少了数据传输的负担，并减少了仪器所需的处理。目前，微机电系统、MEMS技术在这一趋势中发挥着重要作用。通过使用新的制造技术，整个传感器现在可以在一个小硅芯片中实现。这些新型传感器耗电更少，所需空间更小，制造成本也低了几个数量级。再加上低功耗、低成本的处理器和改进的电源管理技术，工程师可以在传统模拟传感器无法实现的规模上集成传感和智能。

微机电转换

MEMS技术已经彻底改变了移动世界。以你的智能手机为例。在几年的时间里，加速计、陀螺仪、照片传感器和麦克风已经将手机从一个打电话的设备转变为一个与周围世界互动的系统，无论是通过跟踪用户的健康状况还是提醒用户恶劣天气。消费领域传感器的爆炸式增长降低了MEMS传感器的成本，提高了MEMS传感器的性能，一些测量方法的性能已经接近其模拟同类产品的性能，而成本仅为其成本的一小部分。

更好的传感器，更明智的决定

温度、声音和振动已经广泛应用于测试、测量和控制系统。最近推出的一款声音相机使用了新的MEMS麦克风技术，并带有现场可编程门阵列(FPGA)处理和信号同步，提供了比以前的模拟传感设备更高的性能、更低的成本、更小的声音相机。

随着传感器和处理技术的尺寸和成本不断降低，而性能却不断提高，工程师们将看到更广泛的智能传感器选择，以更好地理解他们正在测试的系统。结合更智能的仪器、更智能的网络(总线)和更智能的软件，工程师将能够更好地管理这些数据的收集、处理和分析，从而更快地做出更明智的决策。

- Jim Schwartz是国家仪器公司数据采集部门的经理;由Mark T. Hoske编辑，他是CFE Media的内容经理，控制工程,mhoske@cfemedia.com。

关键概念

• 智能传感器和处理器的进步创造了更多的数据收集机会来创造知识。
• 数据收集和分析需要更加智能。
• 大数据不仅仅是更多的数据，而是更快更好的决策。

考虑一下这个

在您的世界中，哪些地方需要更快、更明智的决策?更智能的传感器和更好的数据采集和分析工具如何提供帮助?

网上临时演员

下面,请看:

• 一个更智能、便携式传感器的例子
• 链接到NI和IBM关于数据采集、大数据的信息
• NI相关文章链接:选择基于配置的数据采集软件前的5个危险标志，控制器设计以降低测量系统成本
• 更多关于作者的信息。

www.ni.com/data-acquisition

https://www.ni.com/diadem/

www.ibmbigdatahub.com/infographic/big-data-new-natural-resource

更智能的便携式传感器

美国国家仪器公司数据采集组经理Jim Schwartz解释说，温度、声音和振动已经广泛应用于测试、测量和控制系统。例如，THP Systems的SeeSV-S205声音相机，使用了新的MEMS麦克风技术，配合FPGA处理和信号同步，提供了比以前的模拟传感设备更高的性能、更低的成本、更小的声音相机。”

声音摄像机每秒可以捕捉25张图像。虽然声音摄像机传统上是笨重而昂贵的仪器，但THP系统公司表示:“现在你可以带着声音摄像机去任何地方进行测量。”

www.thp-systems.com/test-systems/seesv-s205-sound-camera/

关于作者

Jim Schwartz在美国国家仪器公司(NI)管理数据采集产品团队。在他目前的职位上，他负责指导产品开发和数据采集平台的定位，以与市场趋势和公司愿景保持一致。施瓦茨于2009年1月在NI开始了他的职业生涯，当时他是工程领导项目的成员，在那里他担任团队领导，为顶级客户的数据采集和模块化仪器提供技术支持。他毕业于堪萨斯州立大学电气工程学士学位。

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