IoT-sensoren: Hoe ze werken

Het internet der dingen (IoT) verwijst naar alle fysieke objecten die gegevens kunnen verzamelen, verzenden en ontvangen via het internet. Deze objecten, uitgerust met sensoren en communicatiemodules, maken continue interactie met hun omgeving mogelijk en vergemakkelijken geautomatiseerde of ondersteunde besluitvorming. IoT-sensoren betekenen een belangrijke technologische vooruitgang op vele gebieden, waaronder industrie, landbouw, logistiek, energie en gezondheid.

Volgens een McKinsey-rapport uit 2024 zou het internet van de dingen tegen 2030 jaarlijks tot 12,6 biljoen dollar aan economische waarde kunnen genereren, dankzij de brede waaier aan toepassingen met grote impact(McKinsey).

In industriële en energie-infrastructuren spelen IoT-sensoren een centrale rol: ze bewaken voorraden, optimaliseren het onderhoud en verminderen energieverliezen. Op deze manier transformeert het IoT bedrijfsmodellen, waardoor ze responsiever, zuiniger en duurzamer worden.

Een IoT-sensor is een apparaat dat fysieke gegevens meet (zoals temperatuur, vochtigheid, druk, niveau of beweging) en deze via een draadloze verbinding doorstuurt naar een analysesysteem. Het is ontworpen om langdurig autonoom te werken, zelfs in ruwe omgevingen.

In tegenstelling tot een traditionele sensor is de IoT-sensor verbonden met een netwerk dat hem in staat stelt te communiceren met andere machines of cloudplatforms. Hij maakt daarom deel uit van een logica van interoperabiliteit tussen intelligente objecten. De verzamelde gegevens worden gestructureerd en geanalyseerd om waarschuwingen te activeren, behoeften te voorspellen of specifieke taken te automatiseren.

In de energiesector kunnen IoT-sensoren het brandstofniveau in tanks meten en zo voorraden of dure overladingen voorkomen.

Kortom, een IoT-sensor doet meer dan alleen gegevens meten: hij maakt deel uit van een intelligente keten van informatieverwerking ten dienste van operationele prestaties.

Een IoT-sensor werkt door een aantal essentiële componenten te integreren, die elk een beslissende rol spelen bij het meten, verwerken en verzenden van gegevens.

Dit is het element dat rechtstreeks in wisselwerking staat met de omgeving. Het detecteert precieze fysische fenomenen: temperatuur, druk, lichtsterkte, vloeistofniveau, trillingen, enz. In een brandstoftank bijvoorbeeld meet een ultrasone of radarniveausensor de afstand tussen de sensor en het vloeistofoppervlak.

Dit onderdeel fungeert als het brein van het apparaat. Het verzamelt de ruwe gegevens van de fysieke sensor, verwerkt ze en zet ze om in bruikbare gegevens. Het kan ook basisberekeningen uitvoeren of eenvoudige beslissingen nemen, zoals een alarm activeren als een waarde een bepaalde drempel overschrijdt.

Het verzendt gegevens naar een platform op afstand. Afhankelijk van de vereisten worden verschillende soorten communicatie gebruikt: LoRaWAN, Sigfox, NB-IoT, LTE-M, 4G/5G of Wi-Fi. LPWAN-netwerken (Low Power Wide Area Network), zoals LoRaWAN of Sigfox, zijn bijzonder geschikt voor IoT-sensoren, omdat ze een lange autonomie en langeafstandstransmissie met een laag energieverbruik bieden.

Een IoT-sensor werkt meestal op batterijen, met een autonomie van enkele maanden tot enkele jaren. Sommige werken ook op zonne-energie of zijn aangesloten op een vaste stroombron. Energie-efficiëntie is cruciaal om de duurzaamheid van het apparaat te garanderen.

De soepele werking van een IoT-sensor hangt dus af van de harmonie tussen deze componenten. Hun kwaliteit, compatibiliteit en aanpassing aan de omgeving waarin ze worden gebruikt, bepalen de betrouwbaarheid van de metingen en de algehele prestaties van het IoT-systeem.

Het proces van gegevensoverdracht van een IoT-sensor verloopt volgens een welbepaalde keten. Zodra de gegevens zijn vastgelegd door de fysieke sensor en verwerkt door de microcontroller, worden ze omgezet in een digitaal signaal. Dit signaal wordt vervolgens verzonden via de communicatiemodule met behulp van een protocol dat is aangepast aan de context.

LPWAN-protocollen zoals LoRaWAN en Sigfox genieten de voorkeur wanneer sensoren zich op afstand bevinden of in landelijke gebieden worden ingezet. Deze netwerken bieden een groot bereik (tot enkele tientallen kilometers) met een laag energieverbruik. Technologieën zoals NB-IoT of LTE-M, die gebaseerd zijn op cellulaire netwerken, bieden een hogere bandbreedte, geschikt voor sensoren die grotere hoeveelheden gegevens verzenden.

Zodra de gegevens zijn verzonden, worden ze ontvangen op een beveiligde server of een cloudplatform. Op deze platforms, die vaak toegankelijk zijn via een webinterface of mobiele applicatie, kunnen gegevens worden bekeken, waarschuwingen worden geconfigureerd en geautomatiseerde rapporten worden gegenereerd. Het is ook in dit stadium dat de gegevensanalyse kan worden verbeterd met algoritmen voor machinaal leren om trends te detecteren, op afwijkingen te anticiperen of corrigerende maatregelen te initiëren.

Deze hele transmissiearchitectuur vormt de ruggengraat van moderne IoT-systemen. Het zorgt ervoor dat de informatie die door de sensoren wordt verzameld soepel, veilig en op een exploiteerbare manier stroomt.

IoT-sensoren worden nu gebruikt in een groot aantal industrieën en hun impact is vooral zichtbaar in sectoren waar bewaking, onderhoud en energieprestaties van cruciaal belang zijn.

In de brandstof- en voedingssector meten IoT-sensoren de vloeistofniveaus in tanks. De gegevens kunnen worden gebruikt om de voorraadniveaus te controleren, te anticiperen op aanvullingen en voorraadtekorten of overlopen te voorkomen. Deze automatisering verlaagt de logistieke kosten en verbetert het reactievermogen.

In gekoelde logistiek of farmaceutische laboratoria meten sensoren temperatuur, vochtigheid of licht. Dit zorgt ervoor dat de conserveringsnormen worden nageleefd en voorkomt dat gevoelige producten bederven.

Sensoren controleren trillingen, druk of machinewerking. Door deze gegevens te analyseren kunnen onderhoudsmanagers ingrijpen voordat een storing optreedt, waardoor de levensduur van apparatuur wordt verlengd en ongeplande stilstand wordt beperkt.

IoT-sensoren kunnen ook worden gebruikt om het energieverbruik in gebouwen of op productielijnen te meten. Ze helpen om de meest energie-intensieve items te identificeren en gerichte reductiemaatregelen te implementeren.

Four Data ontwikkelt en implementeert IoT-oplossingen die speciaal zijn ontworpen voor intelligent resource management in de energie-, landbouw- en industriesector. De aanpak is gebaseerd op de integratie van robuuste, autonome sensoren met platforms voor gegevensverwerking en -analyse. De sensor stuurt automatisch gegevens naar een online interface, waar gebruikers niveaus kunnen bekijken, waarschuwingen kunnen instellen en leveringen kunnen plannen.

Four Data maakt ook gebruik van geschikte communicatietechnologieën, zoals Sigfox en LTE-M, om ervoor te zorgen dat sensoren altijd verbonden zijn, zelfs in gebieden met een slechte dekking.

Naast de hardware biedt Four Data een softwarepakket voor het analyseren van de verzamelde gegevens, het weergeven van verbruikstrends en het maken van rapporten op maat. Met deze tools kunnen bedrijven hun logistieke stromen optimaliseren, beter anticiperen op behoeften en hun bedrijfskosten verlagen.

Op deze manier positioneert Four Data zichzelf als een strategische speler in de digitale en energietransitie, door praktische, bewezen oplossingen te bieden voor intelligent, duurzaam resource management.

IoT-sensoren veranderen de manier waarop bedrijven gegevens verzamelen, analyseren en gebruiken ingrijpend. Van eenvoudige meetapparaten zijn het centrale elementen geworden in de digitale strategie van industrieën, die een nauwkeuriger, sneller en duurzamer beheer van hulpbronnen mogelijk maken.

Dankzij een gedetailleerd begrip van de technologieën, geoptimaliseerde integratie en concrete use cases, spelen IoT-sensoren een actieve rol in de modernisering van infrastructuren. En met oplossingen zoals die van Four Data, gaat hun impact veel verder dan alleen meten en wordt het een hefboom voor concurrentievermogen en innovatie.

Bekijk ons laatste artikel.