Seiring dengan berkembangnya industri 4.0 di bidang teknologi, ada berbagai jenis sensor IoT yang saat ini telah digunakan oleh perusahaan-perusahaan besar. Masing-masing dari peralatan tersebut memiliki karakteristik maupun keunggulan.
Teknologi pada alat tersebut sangat dibutuhkan karena menjadi solusi untuk menyelesaikan pekerjaan secara cepat dan efisien. Banyak di antaranya yang mampu meningkatkan produktivitas kerja manusia, hingga memecahkan masalah sesuai fungsinya.
11 Jenis Sensor IoT untuk Industri Beserta Fungsinya
Berkat teknologi canggih yang disematkan pada sensor masa kini, alat tersebut telah menjadi salah satu penunjang produktivitas manusia sehingga mempercepat pertumbuhan industri. Implementasinya juga diterapkan secara luas di berbagai bidang.
1. Pengukur kelembapan
Pengukur kelembapan (humidity) sering digunakan untuk mengukur jumlah uap air di udara. Umumnya, alat ini banyak diaplikasikan pada sistem pemanas, ventilasi, pendingin udara (HVAC) untuk kebutuhan industri hingga proyek perumahan.
2. Pendeteksi panas
Alat canggih ini dilengkapi oleh sirkuit dengan lampu LED yang menyala secara otomatis ketika mendeteksi panas. Penggunaannya secara umum terdapat pada alarm kebakaran, indikator suhu peralatan elektronik, dan industri manufaktur.
3. Sensor getaran
Peralatan ini secara umum digunakan untuk mengukur tingkat getaran pada perangkat tertentu seperti mesin dan sejenisnya, dengan mengambil data berupa frekuensi hingga intensitasnya. Industri manufaktur banyak yang mengaplikasikan sensor ini.
4. Sensor temperatur (sensor suhu)
Sensor suhu digunakan untuk mengukur jumlah energi panas, mendeteksi perubahan suhu pada sebuah area, perangkat permesinan, hingga perangkat elektronik. Pengaplikasiannya banyak diterapkan di bidang manufaktur peralatan, pertanian, hingga industri kesehatan.
5. Memeriksa tekanan
Jenis sensor IoT lainnya adalah alat pengukur tekanan yang digunakan untuk mendeteksi gas dan cairan pada mesin. Teknologinya juga dipakai sebagai alat uji kebocoran dan perubahan tekanan oleh industri manufaktur.
6. Pengukur jarak
Pengguna sensor jarak (proximity sensor)banyak diimplementasikan di industri ritel karena mampu mendeteksi gerakan antara pelanggan dengan produk yang disukai. Alat ini juga digunakan pada area parkir, jalur perakitan, dan distribusi manufaktur.
Baca juga: Berikut Jenis dan Fungsi Proximity Sensor yang Harus Kamu Ketahui!
7. Memeriksa kedalaman (level)
Sensor level digunakan untuk mendeteksi jumlah zat tertentu pada sebuah alat seperti cairan, bubuk, dan material cair. Perusahaan minyak, pabrik minuman dan makanan, pengolahan limbah, merupakan pengguna utama peralatan ini.
8. Detektor infra merah (infrared)
Kemampuan utama dari alat ini adalah mendeteksi radiasi inframerah pada sebuah perangkat elektronik. Pengaplikasiannya banyak diterapkan oleh industri IoT seperti manufaktur televisi digital, robotik, jalur perakitan mesin, dan lain sebagainya.
9. Sensor optik
Alat ini dibekali oleh teknologi yang mampu mengubah cahaya menjadi sinyal listrik secara otomatis. Karena berbasis optik, manufaktur otomotif menggunakannya pada jalur perakitan mobil dan industri kesehatan untuk melacak kanker.
10. Akselerometer
Jenis sensor IoT seperti akselerometer digunakan untuk mendeteksi kecepatan gerak sebuah benda tertentu. Perusahaan di bidang manufaktur, keamanan dan otomotif menggunakannya untuk melacak perubahan gerak berdasarkan kecepatan dari benda tersebut.
11. Rotary Encoder
Rotary encoder adalah sensor yang digunakan untuk mengukur laju dan kecepatan putar dari suatu objek. Sensor ini bekerja dengan cara mengubah gerakan rotasi menjadi sinyal listrik. Sinyal listrik ini kemudian dapat diinterpretasikan oleh perangkat elektronik untuk menghitung laju dan kecepatan putar.
Rotary encoder memiliki berbagai jenis, yang dibedakan berdasarkan metode pengkodeannya. Jenis-jenis rotary encoder yang umum digunakan antara lain:
- Encoder absolut: Encoder absolut menghasilkan sinyal listrik yang mewakili posisi absolut objek yang diukur. Sinyal ini dapat digunakan untuk menentukan posisi objek secara akurat, bahkan jika daya listrik dimatikan.
- Encoder incremental: Encoder incremental menghasilkan sinyal listrik yang mewakili perubahan posisi objek yang diukur. Sinyal ini dapat digunakan untuk menghitung laju dan kecepatan putar objek.
Rotary encoder digunakan di berbagai bidang, termasuk otomotif, industri, dan manufaktur. Di bidang otomotif, rotary encoder digunakan untuk berbagai aplikasi, seperti speedometer, sistem kontrol stabilitas elektronik (ESC), dan sistem pengereman anti-lock (ABS). Di bidang industri, rotary encoder digunakan untuk mengontrol mesin dan peralatan, seperti mesin CNC, mesin pemotongan, dan mesin pompa.
Baca juga: Apa Perbedaan Antara SCADA dan IoT?
4 Prinsip Pembacaan Sensor
Prinsip pembacaan sensor yang digunakan akan tergantung pada besaran fisik yang ingin diukur. Seperti contoh dalam mengubah menjadi sinyal listrik bergantung pada prinsip dasar fisika seperti kapasitansi, magnetisme, efek piezoelektrik, cahaya, dan lain-lain. Di bawah ini, prinsip-prinsip ini akan dijelaskan dalam konteks cara kerja sensor.
1. Prinsip Kapasitansi
Sensor jenis ini mengoperasikan perubahan muatan listrik yang dapat disimpan oleh sensor ketika terjadi perubahan jarak antara lempeng, perubahan luas penampang, atau perubahan volume dielektrikum pada sensor kapasitif. Konsep kapasitor yang digunakan dalam sensor ini melibatkan proses penyimpanan dan pelepasan energi listrik dalam bentuk muatan pada kapasitor. Contoh: sensor kelembaban tanah kapasitif, proximity kapasitif, touchscreen, dan sejenisnya.
2. Prinsip Magnetisme dan Induksi
Prinsip deteksi magnetisme memanfaatkan medan magnet untuk menghasilkan sinyal atau tegangan pada sensor. Selanjutnya, induksi elektromagnetik digunakan untuk mendeteksi posisi dan perpindahan objek.
3. Prinsip Resistansi dan Konduktivitas Listrik
Hambatan listrik merupakan karakteristik semua material, merujuk pada gaya gesekan yang menghambat aliran atau gerakan elektron.
Contoh penerapannya terlihat pada sensor LDR (Light Dependent Resistor), dimana nilai keluaran meningkat saat cahaya yang diterima oleh sensor sedikit, dan sebaliknya, cahaya terang akan mengurangi resistansi dan mengakibatkan penurunan keluaran.
4. Prinsip Efek Piezoelektrik
Prinsip kerja efek piezoelektrik terjadi saat kristal dielektrik ditekan, menghasilkan medan listrik. Medan listrik yang melewati material membuat molekul yang dipolarisasi segera beradaptasi, menciptakan dipol yang terinduksi dalam molekul dan struktur kristal. Perubahan molekul ini mengubah dimensi material. Contoh bahan piezoelektrik adalah Barium titanate (BaTiO3), Lead zirconium titanate (PZT), Lead titanate (PbTiO3), dan sejenisnya.
3 Elemen elemen Sensor
Secara umum, komponen dasar sensor melibatkan unit penginderaan, unit pemrosesan, unit Konverter Analog ke Digital (ADC), unit daya, penyimpanan, dan transceiver.
1. Unit Penginderaan (Sensing)
Elemen penginderaan adalah perangkat keras yang mengukur stimulus fisik (seperti cahaya, suhu, suara) dalam lingkungan untuk mengumpulkan data. Sensor analog membutuhkan ADC (Konverter Analog ke Digital) untuk mengubah data menjadi format digital sebelum dibaca oleh mikrokontroler. Contohnya adalah sensor suhu LM35 yang dibaca oleh IC ADC0804.
2. Unit Pemrosesan
Elemen pemrosesan adalah perangkat keras yang memproses, menampilkan, dan menyimpan data hasil pembacaan dari unit penginderaan. Komponen minimal unit pemrosesan melibatkan CPU dan penyimpanan. Contohnya termasuk Arduino, Raspberry Pi, ESP8266, ESP32, dan lain sebagainya.
3. Transceiver
Transceiver diperlukan untuk menghubungkan sensor dengan simpul lain dalam jaringan untuk transmisi dan penerimaan data. Teknologi sensor banyak memanfaatkan pita Industrial, Scientific, and Medical (ISM) yang menggunakan frekuensi bebas. Metode komunikasi meliputi optik (laser), inframerah (IR), dan frekuensi radio (RF) untuk transmisi nirkabel.
Fungsi dan Aplikasi Sensor IoT Pada Industri
Jenis sensor untuk mendeteksi panas (heat), kelembapan (humidity), dan suhu (temperature), lebih banyak digunakan pada perusahaan manufaktur yang memproduksi alat berat, metalurgi, peleburan baja, hingga pertanian sebagai persiapan bercocok tanam.
Sedangkan sensor lainnya untuk melacak kedalaman (level), infra merah (infrared), optik (optical), jarak (proximity), kelembapan (humidity), banyak dipakai oleh industri manufaktur yang bergerak di distribusi minyak, otomotif, dan perakitan elektronik.
Baca juga: Jenis-jenis Sensor untuk Mendukung Proses Otomasi Industri
Teknologi sensor di atas hampir semuanya dibutuhkan pada seluruh jenis industri di era digital seperti saat ini. Meski demikian, implementasinya juga disesuaikan dengan kondisi dan kebutuhan dari masing-masing perusahaan tersebut. Aktivitas tertentu yang tidak bisa diselesaikan oleh manusia kini bisa dilakukan dengan mudah berkat kemajuan di bidang teknologi. Seperti beberapa jenis sensor IoT di atas, pekerjaan lebih efisien ketika dilakukan.
Otomasi Industri telah banyak diterapkan oleh industri manufaktur untuk meningkatkan efisiensi dalam proses produksi. PT MiSEL menyediakan produk industrial robotics untuk segala kebutuhan anda baik dalam industri manufaktur, pergudangan, dan lainnya
