物聯網采集模塊是感知層的核心硬件,其類型劃分可依據采集信號、通信方式、應用場景、供電模式、功能復雜度等核心維度,不同分類下的模塊適配不同的物聯網場景(如工業自動化、智慧農業、樓宇自控、智能安防等)。
結合實際工程應用,以下是最常用的分類方式及對應模塊類型,方便你根據項目需求快速選型:
一、 按采集信號類型劃分(最基礎、最核心的分類)
這是采集模塊的本質分類,決定了它能對接的傳感器類型。
1.模擬量采集模塊
- 核心功能:采集連續變化的模擬信號,如電壓(0~5V、0~10V)、電流(4~20mA)、電阻、熱電偶/熱電阻信號等。
- 典型傳感器:溫濕度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、液位傳感器、照度傳感器、氣體濃度傳感器。
- 應用場景:工業現場的參數監測、智慧農業的環境監測、樓宇自控的溫濕度采集。
- 常見型號:4路/8路模擬量采集模塊,支持RS485通信。
2.數字量采集模塊
- 核心功能:采集離散的數字信號,即開關量(高電平/低電平、通/斷、0/1),分為輸入型(采集外部開關狀態)和輸出型(控制外部設備通斷)。
- 典型信號:按鈕、限位開關、接近開關、繼電器觸點、電磁閥的通斷狀態。
- 應用場景:工業設備的啟停狀態監測、安防系統的門磁/窗磁監測、智慧路燈的開關控制、水泵/風機的啟停控制。
- 特殊類型:脈沖量采集模塊(屬于數字量的細分,專門采集脈沖信號,如流量計的脈沖輸出、電機的轉速脈沖,用于累計計量或轉速測量)。
3.混合量采集模塊
- 核心功能:集成模擬量采集、數字量采集、數字量輸出于一體,是工程中最常用的“萬能型”模塊。
- 優勢:減少設備數量、降低布線復雜度、節省成本,適配多類型傳感器的混合部署場景。
- 應用場景:大部分中小型物聯網項目,如小型工廠的設備監測、智慧大棚的環境監測與設備控制、樓宇的局部自控系統。
二、 按通信方式劃分(物聯網的關鍵屬性,決定數據傳輸方式)
采集模塊的通信方式直接影響傳輸距離、功耗、成本、網絡覆蓋,需結合現場環境選擇。
1.有線通信采集模塊
- 主流類型:RS485、RS232、以太網(TCP/IP)、CAN總線。
- 特點:傳輸穩定、抗干擾能力強、帶寬高,適合固定場景、工業現場、對穩定性要求高的項目。
- 典型應用:工業自動化生產線的本地采集、樓宇自控的有線組網、數據中心的環境監測。
- 備注:RS485是工業現場最常用的有線通信方式,支持多模塊組網(總線型拓撲),傳輸距離可達1200米。
2.無線通信采集模塊
- 主流類型(按傳輸距離和功耗排序):
- 短距離無線:WiFi、藍牙、ZigBee、LoRa(近距離版本)。適合小范圍、低功耗、多節點組網場景,如智能家居、智慧大棚的內部組網。
- 中遠距離無線:LoRa(遠距離版本,傳輸距離可達數公里)、NB-IoT、eMTC、Cat.1、GPRS/4G/5G。
- 核心特點與選型:
- 應用場景:戶外設備監測、移動終端采集、無布線條件的場景、廣域覆蓋的物聯網項目。
三、 按應用場景/行業屬性劃分(針對性更強,集成行業專用功能)
為了適配特定行業的需求,廠商會推出行業專用采集模塊,通常集成了行業所需的信號采集、通信方式和防護功能。
1.工業級采集模塊
- 特點:防護等級高(IP30及以上)、工作溫度范圍寬(-40℃~85℃)、抗干擾能力強、支持浪涌保護、靜電保護,適合惡劣的工業現場。
- 應用場景:工廠自動化、礦山監測、冶金設備、電力設備監測。
2.農業環境采集模塊
- 特點:集成溫濕度、光照、CO?、土壤溫濕度、土壤墑情等多種農業專用傳感器的采集接口,支持無線通信(LoRa、NB-IoT),防護等級高,適合戶外大棚、田間部署。
- 應用場景:智慧大棚、智慧果園、精準農業。
3.樓宇自控采集模塊
- 特點:支持BACnet、Modbus等樓宇自控專用協議,集成溫濕度、光照、空調狀態、風機狀態等采集接口,體積小,適合樓宇內部的吊頂、機柜部署。
- 應用場景:智能樓宇、智慧酒店、商業綜合體的自控系統。
4.安防監控采集模塊
- 特點:集成門磁、窗磁、紅外探測器、煙霧傳感器、燃氣傳感器的采集接口,支持聯動報警輸出,通信方式靈活(有線、無線)。
- 應用場景:智能安防、智慧社區、家庭安防。
四、 其他實用分類維度
1.按供電方式:市電供電模塊(AC220V/DC24V,適合固定場景)、電池供電模塊(DC3.6V/DC12V,適合戶外、無市電場景)、太陽能供電模塊(適合偏遠地區、長期戶外部署)。
2.按功能復雜度:基礎型采集模塊(僅采集數據,無其他功能)、智能型采集模塊(帶邊緣計算功能,可本地數據處理、閾值判斷、聯動控制,減少云端壓力)、一體化采集模塊(集成傳感器+采集模塊+通信模塊于一體,即“傳感器節點”,部署方便,適合快速組網)。
選型小貼士
1. 優先確定采集信號類型(模擬量/數字量/混合量),匹配現場的傳感器;
2. 再根據現場環境選擇通信方式(有線/無線,無線類型需結合傳輸距離、功耗、成本);
3. 最后根據行業需求選擇防護等級、工作溫度、供電方式,工業場景優先選工業級模塊,戶外場景優先選無線、低功耗、高防護的模塊。