Uno degli effetti più evidenti dei progressi della tecnologia degli ultimi tempi è rappresentato dalla connettività tra tipologie differenti di dispositivi: se fino a qualche tempo fa si parlava semplicemente di smartphone connessi, oggi ci si ritrova ad avere a che fare con una rete completa di apparecchi e veicoli, nell’ambito di ciò che viene definito come Internet of Things, l’Internet delle cose. La diretta proporzionalità tra l’aumento della quantità di dispositivi e l’incremento della domanda di dati è uno degli aspetti più caratteristici di questo scenario, in cui assumono una rilevanza sempre maggiore i sensori.
Che cosa sono i sensori di misura?
I sensori di misura non sono altro che dispositivi grazie a cui può essere convertita in un segnale elettrico una certa caratteristica ambientale o fisica, come per esempio l’umidità o la temperatura. Dato che la domanda di dati ha conosciuto una forte crescita, è stato inevitabile che anche il numero e la qualità di sensori aumentassero: così, oggi abbiamo a che fare non solo con i sensori di umidità e di temperatura, ma anche con quelli che permettono di misurare la pressione e la prossimità, giusto per segnalare solo pochi tra i tanti esempi che potrebbero essere menzionati in questo scenario. Il compito dei sensori è quello di mettere a disposizione dei vari sistemi i dati che devono essere elaborati.
Perché i sensori di misura stanno diventando così importanti?
Con il trascorrere del tempo e il progredire delle tecnologie, i sensori di misura stanno acquisendo un’importanza sempre maggiore: ciò si spiega a partire dalla constatazione delle potenzialità dell’Internet of Things, il quale consente di eseguire calcoli a partire dai dati che sono stati raccolti in un modo che in precedenza era inconcepibile. In futuro, si assisterà alla richiesta di una quantità di dati dei sensori ancora più elevata: dati che potranno e dovranno essere catturati da varie posizioni. Di conseguenza, i sensori che saranno sviluppati e realizzati saranno sempre più piccoli, più semplici da installare e più convenienti dal punto di vista economico.
Ma come sono fatti i sensori tradizionali? A prescindere dalla loro struttura specifica, essi sono tutti accomunati dai medesimi blocchi funzionali: i blocchi centrali possono essere considerati come gli elementi sensibili di questi dispositivi, in quanto sono i componenti che traducono in un parametro elettrico una certa condizione ambientale. Naturalmente, fanno parte dei sensori anche altri elementi: la circuiteria, che serve a garantire la connettività e l’elaborazione dei dati, e tutto ciò che è indispensabile per l’alimentazione. In genere i sensori includono in ogni nodo sensore il blocco di elaborazione dei dati, il blocco di alimentazione e l’elemento sensibile. Nel momento in cui la domanda di dati molteplici provenienti da sensori aumenta, per alcune applicazioni si potrebbe concretizzare una barriera di costo, da individuare nella spesa da sostenere per aumentare la quantità d i nodi.
Le opzioni a disposizione per i sensori sono limitate anche dalle dimensioni fisiche dei componenti usati per i blocchi di comunicazione e per l’alimentazione, con un fattore di forma contenuto; in più, non ci si può dimenticare delle criticità relative agli aspetti ambientali e alla manutenzione dei sensori a batterie, i quali – di conseguenza – non possono essere installati in applicazioni in cui potrebbero risultare utili. La ricerca nel settore si sta concentrando proprio sulla possibilità di eliminare le batterie più voluminose, che sono anche le più dispendiose.