سپر! سینسر کے علم کا جامع خلاصہ

سینسر جسے انگریزی میں Sensor یا Transducer بھی کہا جاتا ہے، کی تعریف نیو ویبسٹر ڈکشنری میں اس طرح کی گئی ہے: "ایک ایسا آلہ جو ایک سسٹم سے پاور حاصل کرتا ہے اور عام طور پر دوسرے سسٹم کو دوسری شکل میں پاور بھیجتا ہے۔" اس تعریف کے مطابق، سینسر کا کام توانائی کی ایک شکل کو توانائی کی دوسری شکل میں تبدیل کرنا ہے، لہذا بہت سے علماء "سینسر" کا حوالہ دینے کے لئے "ٹرانسڈیوسر" کا استعمال بھی کرتے ہیں۔

ایک سینسر ایک پتہ لگانے والا آلہ ہے، جو عام طور پر حساس عناصر اور تبادلوں کے عناصر پر مشتمل ہوتا ہے، جو معلومات کی پیمائش کر سکتا ہے اور صارفین کو معلومات کو سمجھنے کی اجازت دیتا ہے۔ تبدیلی کے ذریعے، معلومات کی ترسیل، پروسیسنگ، اسٹوریج، ڈسپلے، ریکارڈنگ اور کنٹرول کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے سینسر میں موجود ڈیٹا یا قدر کی معلومات کو برقی سگنل یا آؤٹ پٹ کی دوسری مطلوبہ شکل میں تبدیل کیا جاتا ہے۔

01. سینسر کی ترقی کی تاریخ

1883 میں، دنیا کا پہلا تھرموسٹیٹ باضابطہ طور پر لانچ کیا گیا، اور اسے وارن ایس جانسن نامی ایک موجد نے بنایا تھا۔ یہ تھرموسٹیٹ درجہ حرارت کو ایک خاص حد تک درستگی تک برقرار رکھ سکتا ہے جو کہ سینسر اور سینسنگ ٹیکنالوجی کا استعمال ہے۔ اس وقت، یہ ایک بہت طاقتور ٹیکنالوجی تھی.

1940 کی دہائی کے آخر میں، پہلا اورکت سینسر سامنے آیا۔ اس کے بعد، بہت سے سینسر مسلسل تیار کیے گئے تھے. اب تک دنیا میں سینسر کی 35000 سے زائد اقسام موجود ہیں، جو تعداد اور استعمال میں بہت پیچیدہ ہیں۔ یہ کہا جا سکتا ہے کہ اب سینسر اور سینسر ٹیکنالوجی کے لیے گرم ترین دور ہے۔

1987 میں، ADI (اینالاگ ڈیوائسز) نے ایک نئے سینسر کی تحقیق اور ترقی میں سرمایہ کاری کرنا شروع کی۔ یہ سینسر دوسروں سے مختلف ہے۔ اسے MEMS سینسر کہا جاتا ہے، جو کہ ایک نئی قسم کا سینسر ہے جو مائیکرو الیکٹرانکس اور مائیکرو مشیننگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیا گیا ہے۔ روایتی سینسر کے مقابلے میں، اس میں چھوٹے سائز، ہلکے وزن، کم قیمت، کم بجلی کی کھپت، اعلی وشوسنییتا، بڑے پیمانے پر پیداوار کے لیے موزوں، آسان انضمام اور ذہانت کی خصوصیات ہیں۔ ADI صنعت میں MEMS تحقیق اور ترقی کرنے والی ابتدائی کمپنی ہے۔

1991 میں، ADI نے انڈسٹری کا پہلا High-g MEMS ڈیوائس جاری کیا، جو بنیادی طور پر آٹوموبائل ایئر بیگ کے تصادم کی نگرانی کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ اس کے بعد، بہت سے MEMS سینسر بڑے پیمانے پر تیار کیے گئے اور درست آلات جیسے کہ موبائل فون، الیکٹرک لائٹس، اور پانی کے درجہ حرارت کا پتہ لگانے میں استعمال ہوئے۔ 2010 تک، دنیا میں تقریباً 600 یونٹس MEMS کی تحقیق اور ترقی اور پیداوار میں مصروف تھے۔

02. سینسر ٹیکنالوجی کی ترقی کے تین مراحل

مرحلہ 1: 1969 سے پہلے

بنیادی طور پر ساختی سینسر کے طور پر ظاہر ہوتا ہے۔ ساختی سینسر سگنلز کو سمجھنے اور تبدیل کرنے کے لیے ساختی پیرامیٹرز میں تبدیلیوں کا استعمال کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر: مزاحمتی تناؤ کے سینسر، جو مزاحمت میں تبدیلیوں کا استعمال کرتے ہیں جب دھاتی مواد الیکٹریکل سگنلز کو تبدیل کرنے کے لیے لچکدار اخترتی سے گزرتے ہیں۔

مرحلہ 2: 1969 کے تقریباً 20 سال بعد

سالڈ سٹیٹ سینسرز، جو 1970 کی دہائی میں تیار ہونا شروع ہوئے، ٹھوس اجزاء جیسے سیمی کنڈکٹرز، ڈائی الیکٹرکس، اور مقناطیسی مواد پر مشتمل ہیں، اور مواد کی مخصوص خصوصیات کو استعمال کرتے ہوئے بنائے گئے ہیں۔ مثال کے طور پر: تھرمو الیکٹرک اثر، ہال اثر، اور فوٹو سنسیویٹی اثر کا استعمال بالترتیب تھرموکوپل سینسر، ہال سینسر، اور فوٹو سینسر بنانے کے لیے۔

1970 کی دہائی کے آخر میں، انٹیگریشن ٹیکنالوجی، مالیکیولر سنتھیسز ٹیکنالوجی، مائیکرو الیکٹرانکس ٹیکنالوجی، اور کمپیوٹر ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، مربوط سینسر ابھرے۔

انٹیگریٹڈ سینسر میں 2 اقسام شامل ہیں: خود سینسر کا انضمام اور سینسر اور اس کے بعد کے سرکٹس کا انضمام۔ اس قسم کے سینسر میں بنیادی طور پر کم قیمت، اعلی وشوسنییتا، اچھی کارکردگی، اور لچکدار انٹرفیس کی خصوصیات ہیں۔

مربوط سینسرز بہت تیزی سے ترقی کر رہے ہیں اور اب سینسر مارکیٹ کا تقریباً 2/3 حصہ ہے۔ وہ کم قیمت، ملٹی فنکشن اور سیریلائزیشن کی سمت میں ترقی کر رہے ہیں۔

تیسرا مرحلہ: عام طور پر 20 ویں صدی کے اختتام سے موجودہ دور تک کا حوالہ دیتا ہے۔

نام نہاد ذہین سینسر سے مراد اس کا پتہ لگانے، خود تشخیص کرنے، ڈیٹا پر کارروائی کرنے اور بیرونی معلومات کو اپنانے کی صلاحیت ہے۔ یہ مائکرو کمپیوٹر ٹیکنالوجی اور پتہ لگانے والی ٹیکنالوجی کے امتزاج کی پیداوار ہے۔

1980 کی دہائی میں، ذہین سینسر ابھی تیار ہونا شروع ہوئے۔ اس وقت، ذہین پیمائش بنیادی طور پر مائکرو پروسیسرز پر مبنی تھی۔ سینسر سگنل کنڈیشنگ سرکٹ، مائیکرو کمپیوٹر، میموری اور انٹرفیس کو ایک چپ میں ضم کیا گیا، جس سے سینسر کو ایک خاص حد تک مصنوعی ذہانت حاصل ہوئی۔

1990 کی دہائی میں، ذہین پیمائش کی ٹیکنالوجی کو مزید بہتر کیا گیا، اور ذہانت کو سینسر کی پہلی سطح پر محسوس کیا گیا، جس سے اس میں خود تشخیصی فنکشن، میموری فنکشن، ملٹی پیرامیٹر پیمائش کا فنکشن اور نیٹ ورکنگ کمیونیکیشن فنکشن موجود ہے۔

03. سینسر کی اقسام

اس وقت دنیا میں بین الاقوامی معیارات اور اصولوں کا فقدان ہے اور کوئی مستند معیاری قسم کے سینسر وضع نہیں کیے گئے ہیں۔ انہیں صرف سادہ فزیکل سینسرز، کیمیکل سینسرز اور بائیو سینسرز میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔

مثال کے طور پر، جسمانی سینسر میں شامل ہیں: آواز، قوت، روشنی، مقناطیسیت، درجہ حرارت، نمی، بجلی، تابکاری، وغیرہ؛ کیمیائی سینسر میں شامل ہیں: مختلف گیس سینسر، ایسڈ بیس پی ایچ ویلیو، آئنائزیشن، پولرائزیشن، کیمیائی جذب، الیکٹرو کیمیکل ری ایکشن، وغیرہ۔ حیاتیاتی سینسرز میں شامل ہیں: انزائم الیکٹروڈس اور میڈی ایٹر بائیو الیکٹرسٹی، وغیرہ۔ پروڈکٹ کے استعمال اور تشکیل کے عمل کے درمیان کارگر رشتہ جڑا ہوا ہے، اور ان کی سختی سے درجہ بندی کرنا مشکل ہے۔

سینسر کی درجہ بندی اور نام کی بنیاد پر، بنیادی طور پر مندرجہ ذیل اقسام ہیں:

(1) تبادلوں کے اصول کے مطابق، انہیں جسمانی سینسر، کیمیائی سینسر اور حیاتیاتی سینسر میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔

(2) سینسر کی کھوج کی معلومات کے مطابق، انہیں صوتی سینسر، لائٹ سینسرز، تھرمل سینسرز، فورس سینسرز، مقناطیسی سینسر، گیس سینسرز، نمی کے سینسر، پریشر سینسر، آئن سینسرز اور ریڈی ایشن سینسر میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔

(3) بجلی کی فراہمی کے طریقہ کار کے مطابق، وہ فعال یا غیر فعال سینسر میں تقسیم کیا جا سکتا ہے.

(4) ان کے آؤٹ پٹ سگنلز کے مطابق، انہیں اینالاگ آؤٹ پٹ، ڈیجیٹل آؤٹ پٹ اور سوئچ سینسر میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔

(5) سینسر میں استعمال ہونے والے مواد کے مطابق، انہیں تقسیم کیا جا سکتا ہے: سیمی کنڈکٹر مواد؛ کرسٹل مواد؛ سیرامک ​​مواد؛ نامیاتی مرکب مواد؛ دھاتی مواد؛ پولیمر مواد؛ سپر کنڈکٹنگ مواد؛ آپٹیکل فائبر مواد؛ nanomaterials اور دیگر سینسر.

(6) توانائی کے تبادلوں کے مطابق، انہیں توانائی کے تبادلوں کے سینسر اور توانائی کنٹرول سینسر میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔

(7) ان کے مینوفیکچرنگ کے عمل کے مطابق، وہ میکانی پروسیسنگ ٹیکنالوجی میں تقسیم کیا جا سکتا ہے؛ جامع اور مربوط ٹیکنالوجی؛ پتلی فلم اور موٹی فلم ٹیکنالوجی؛ سیرامک ​​sintering ٹیکنالوجی؛ MEMS ٹیکنالوجی؛ الیکٹرو کیمیکل ٹیکنالوجی اور دیگر سینسر۔

دنیا بھر میں تقریباً 26,000 قسم کے سینسر ہیں جن کو کمرشل کیا گیا ہے۔ میرے ملک میں پہلے ہی تقریباً 14,000 اقسام ہیں، جن میں سے زیادہ تر روایتی اقسام اور اقسام ہیں۔ 7,000 سے زیادہ اقسام کو تجارتی بنایا جا سکتا ہے، لیکن طبی، سائنسی تحقیق، مائکرو بایولوجی، اور کیمیائی تجزیہ جیسی خصوصی اقسام میں ابھی بھی کمی اور خلاء موجود ہیں، اور تکنیکی جدت طرازی کے لیے کافی جگہ موجود ہے۔

04. سینسر کے افعال

سینسر کے افعال کا عام طور پر انسانوں کے پانچ بڑے حسی اعضاء سے موازنہ کیا جاتا ہے۔

فوٹو حساس سینسر - وژن

صوتی سینسر - سماعت

گیس سینسر - بو

کیمیائی سینسر - ذائقہ

دباؤ سے حساس، درجہ حرارت سے حساس، سیال سینسر - ٹچ

①جسمانی سینسر: جسمانی اثرات جیسے قوت، حرارت، روشنی، بجلی، مقناطیسیت اور آواز پر مبنی؛

②کیمیائی سینسر: کیمیائی رد عمل کے اصولوں پر مبنی؛

③حیاتیاتی سینسرز: مالیکیولر شناخت کے افعال جیسے انزائمز، اینٹی باڈیز اور ہارمونز پر مبنی۔

کمپیوٹر کے دور میں، انسانوں نے دماغی تخروپن کا مسئلہ حل کیا، جو کہ معلومات کو ڈیجیٹائز کرنے کے لیے 0 اور 1 کا استعمال کرنے اور مسائل کو حل کرنے کے لیے بولین منطق کا استعمال کرنے کے مترادف ہے۔ اب کمپیوٹر کے بعد کا دور ہے، اور ہم پانچ حواس کی نقل کرنے لگے ہیں۔

لیکن کسی شخص کے پانچ حواس کی نقل کرنا سینسر کے لیے صرف ایک زیادہ واضح اصطلاح ہے۔ نسبتاً پختہ سینسر ٹیکنالوجی اب بھی جسمانی مقدار ہے جیسے قوت، سرعت، دباؤ، درجہ حرارت وغیرہ جو اکثر صنعتی پیمائش میں استعمال ہوتی ہیں۔ حقیقی انسانی حواس کے لیے، بشمول بصارت، سماعت، لمس، سونگھنے اور ذائقہ، ان میں سے زیادہ تر سینسر کے نقطہ نظر سے بہت بالغ نہیں ہیں۔

بصارت اور سماعت کو جسمانی مقدار کے طور پر سمجھا جا سکتا ہے، جو نسبتاً اچھی ہیں، جبکہ لمس نسبتاً کم ہے۔ جہاں تک بو اور ذائقہ کا تعلق ہے، چونکہ ان میں حیاتیاتی کیمیائی مقدار کی پیمائش شامل ہے، اس لیے کام کرنے کا طریقہ کار نسبتاً پیچیدہ ہے اور تکنیکی پختگی کے مرحلے سے بہت دور ہے۔

سینسر کی مارکیٹ دراصل ایپلی کیشنز سے چلتی ہے۔ مثال کے طور پر، کیمیکل انڈسٹری میں، پریشر اور فلو سینسرز کی مارکیٹ کافی بڑی ہے۔ آٹوموٹو انڈسٹری میں، گردش کی رفتار اور ایکسلریشن جیسے سینسرز کی مارکیٹ بہت بڑی ہے۔ مائیکرو الیکٹرو مکینیکل سسٹمز (MEMS) پر مبنی ایکسلریشن سینسرز اب ٹیکنالوجی میں نسبتاً پختہ ہو چکے ہیں، اور اس نے آٹو موٹیو انڈسٹری کی مانگ میں بہت زیادہ حصہ ڈالا ہے۔

سینسر کا تصور "ابھرنے" سے پہلے، اصل میں ابتدائی پیمائش کے آلات میں سینسر موجود تھے، لیکن وہ آلات کے پورے سیٹ میں ایک جزو کے طور پر نمودار ہوئے۔ لہذا، 1980 سے پہلے، چین میں سینسر متعارف کرانے والی نصابی کتاب کو "غیر برقی مقداروں کی برقی پیمائش" کہا جاتا تھا۔

سینسر کے تصور کا ظہور درحقیقت پیمائشی آلات کی بتدریج ماڈیولرائزیشن کا نتیجہ ہے۔ اس کے بعد سے، سینسر کو پورے آلے کے نظام سے الگ کر دیا گیا ہے اور ایک فعال آلہ کے طور پر ان کا مطالعہ، پیداوار، اور فروخت کیا گیا ہے۔

05. سینسر کے لیے عام پیشہ ورانہ اصطلاحات

جیسے جیسے سینسرز بڑھتے اور ترقی کرتے رہتے ہیں، ہمیں ان کے بارے میں گہری سمجھ آتی ہے۔ درج ذیل 30 عام اصطلاحات کا خلاصہ کیا گیا ہے:

1. رینج: پیمائش کی حد کی اوپری اور نچلی حدود کے درمیان الجبری فرق۔

2. درستگی: ماپا نتیجہ اور حقیقی قدر کے درمیان مستقل مزاجی کی ڈگری۔

3. عام طور پر حساس عناصر اور تبدیلی کے عناصر پر مشتمل ہوتا ہے:

حساس عناصر سینسر کے اس حصے کا حوالہ دیتے ہیں جو ماپا قدر کو براہ راست (یا جواب) دے سکتا ہے۔

تبادلوں کے عناصر سینسر کے اس حصے کا حوالہ دیتے ہیں جو حساس عنصر کے ذریعے محسوس کی گئی قدر (یا جواب) کو ٹرانسمیشن اور (یا) پیمائش کے لیے برقی سگنل میں تبدیل کر سکتا ہے۔

جب آؤٹ پٹ ایک مخصوص معیاری سگنل ہے، تو اسے ٹرانسمیٹر کہا جاتا ہے۔

4. پیمائش کی حد: قابل اجازت غلطی کی حد کے اندر پیمائش شدہ اقدار کی حد۔

5. تکراری قابلیت: درج ذیل تمام شرائط کے تحت ایک ہی ناپی گئی مقدار کی متعدد مسلسل پیمائشوں کے نتائج کے درمیان مستقل مزاجی کی ڈگری:

ایک ہی پیمائش کرنے والا فریق، وہی مبصر، وہی پیمائش کرنے والا آلہ، وہی مقام، وہی استعمال کی شرائط، اور ایک ہی مختصر مدت میں تکرار۔

6. ریزولوشن: پیمائش شدہ مقدار میں کم از کم تبدیلی جس کا سینسر مخصوص پیمائش کی حد کے اندر پتہ لگا سکتا ہے۔

7. حد: پیمائش شدہ مقدار میں کم از کم تبدیلی جو سینسر آؤٹ پٹ میں قابل پیمائش تبدیلی پیدا کر سکتی ہے۔

8. زیرو پوزیشن: وہ حالت جو آؤٹ پٹ کی مطلق قدر کو کم سے کم بناتی ہے، جیسے توازن کی حالت۔

9. لکیریٹی: وہ ڈگری جس میں انشانکن وکر ایک خاص حد کے ساتھ مطابقت رکھتا ہے۔

10. نان لائنیرٹی: وہ ڈگری جس میں انشانکن وکر ایک مخصوص مخصوص سیدھی لکیر سے ہٹ جاتا ہے۔

11. طویل مدتی استحکام: ایک مخصوص وقت کے اندر برداشت کو برقرار رکھنے کے لیے سینسر کی صلاحیت۔

12. قدرتی تعدد: جب کوئی مزاحمت نہ ہو تو سینسر کی فری (کوئی بیرونی قوت نہیں) دولن کی فریکوئنسی۔

13. جواب: پیداوار کے دوران تبدیل ہونے والی پیمائش شدہ مقدار کی خصوصیت۔

14. معاوضہ درجہ حرارت کی حد: درجہ حرارت کی حد حد اور متعین حدود کے اندر صفر توازن برقرار رکھنے کے لیے سینسر کو معاوضہ دیتی ہے۔

15. کریپ: ایک مخصوص وقت کے اندر پیداوار میں تبدیلی جب ماپا مشین کے ماحولیاتی حالات مستقل رہتے ہیں۔

16. موصلیت کی مزاحمت: اگر دوسری صورت میں بیان نہیں کیا گیا ہے، تو اس سے مراد مزاحمتی قدر ہے جس کی پیمائش سینسر کے مخصوص موصلیت والے حصوں کے درمیان کی جاتی ہے جب کمرے کے درجہ حرارت پر مخصوص DC وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے۔

17. جوش: بیرونی توانائی (وولٹیج یا کرنٹ) سینسر کو صحیح طریقے سے کام کرنے کے لیے لگائی جاتی ہے۔

18. زیادہ سے زیادہ جوش: اتیجیت وولٹیج یا کرنٹ کی زیادہ سے زیادہ قدر جو اندرونی حالات میں سینسر پر لگائی جا سکتی ہے۔

19. ان پٹ مائبادا: جب آؤٹ پٹ اینڈ شارٹ سرکیٹ ہو تو سینسر کے ان پٹ اینڈ پر ماپا جانے والا مائبادا۔

20. آؤٹ پٹ: سینسر کے ذریعہ پیدا ہونے والی بجلی کی مقدار جو بیرونی پیمائش شدہ مقدار کا کام ہے۔

21. آؤٹ پٹ مائبادا: جب ان پٹ اینڈ شارٹ سرکیٹ ہو تو سینسر کے آؤٹ پٹ اینڈ پر ناپا جانے والا مائبادا۔

22. زیرو آؤٹ پٹ: سینسر کا آؤٹ پٹ جب شہری حالات میں لاگو پیمائش شدہ مقدار صفر ہو۔

23. Hysteresis: پیداوار میں زیادہ سے زیادہ فرق جب ماپا قدر مخصوص حد کے اندر بڑھتا اور کم ہوتا ہے۔

24. تاخیر: ان پٹ سگنل کی تبدیلی کے مقابلے میں آؤٹ پٹ سگنل کی تبدیلی کے وقت میں تاخیر۔

25. ڈرفٹ: سینسر آؤٹ پٹ میں تبدیلی کی مقدار جو ایک مخصوص وقت کے وقفے کے اندر پیمائش سے متعلق نہیں ہے۔

26. زیرو ڈرفٹ: ایک مخصوص وقت کے وقفے پر اور اندرونی حالات میں صفر آؤٹ پٹ میں تبدیلی۔

27. حساسیت: سینسر آؤٹ پٹ کے انکریمنٹ کا تناسب ان پٹ کے اسی اضافے سے۔

28. حساسیت بڑھنے: حساسیت میں تبدیلی کی وجہ سے انشانکن وکر کی ڈھلوان میں تبدیلی۔

29. تھرمل حساسیت کا بہاؤ: حساسیت میں تبدیلی کی وجہ سے حساسیت کا بڑھنا۔

30. تھرمل زیرو ڈرفٹ: محیطی درجہ حرارت میں تبدیلی کی وجہ سے ہونے والا صفر بہاؤ۔

06. سینسر کے ایپلیکیشن فیلڈز

سینسر ایک وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والا پتہ لگانے والا آلہ ہے، جو ماحولیاتی نگرانی، ٹریفک مینجمنٹ، طبی صحت، زراعت اور مویشی پالنا، فائر سیفٹی، مینوفیکچرنگ، ایرو اسپیس، الیکٹرانک مصنوعات اور دیگر شعبوں میں استعمال ہوتا ہے۔ یہ معلومات کی پیمائش کی جانے والی معلومات کو محسوس کر سکتا ہے اور معلومات کی ترسیل، پروسیسنگ، اسٹوریج، ڈسپلے، ریکارڈنگ اور کنٹرول کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے کچھ اصولوں کے مطابق محسوس شدہ معلومات کو برقی سگنلز یا معلوماتی پیداوار کی دیگر مطلوبہ شکلوں میں تبدیل کر سکتا ہے۔

①صنعتی کنٹرول: صنعتی آٹومیشن، روبوٹکس، ٹیسٹنگ آلات، آٹوموٹو انڈسٹری، جہاز سازی وغیرہ۔

صنعتی کنٹرول ایپلی کیشنز بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہیں، جیسے کہ آٹوموبائل مینوفیکچرنگ میں استعمال ہونے والے مختلف سینسرز، پروڈکٹ پروسیس کنٹرول، صنعتی مشینری، خصوصی آلات، اور خودکار پیداواری آلات وغیرہ، جو عمل کے متغیرات (جیسے درجہ حرارت، مائع کی سطح، دباؤ، بہاؤ،) کی پیمائش کرتے ہیں۔ وغیرہ)، الیکٹرانک خصوصیات (موجودہ، وولٹیج، وغیرہ) اور جسمانی مقدار (حرکت، رفتار، بوجھ اور شدت) کی پیمائش کریں، اور روایتی قربت/پوزیشننگ سینسر تیزی سے ترقی کر رہے ہیں۔

اسی وقت، سمارٹ سینسرز فزکس اور میٹریل سائنس کی حدود کو انسانوں اور مشینوں کو جوڑ کر، اور سافٹ ویئر اور بڑے ڈیٹا کے تجزیے کو ملا کر توڑ سکتے ہیں، اور دنیا کے کام کرنے کے طریقے کو بدل دیں گے۔ انڈسٹری 4.0 کے وژن میں، پروڈکشن سائٹ میں اینڈ ٹو اینڈ سینسر سلوشنز اور خدمات کو بحال کیا گیا ہے۔ یہ بہتر فیصلہ سازی کو فروغ دیتا ہے، آپریشنل کارکردگی کو بہتر بناتا ہے، پیداوار میں اضافہ کرتا ہے، انجینئرنگ کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے اور کاروباری کارکردگی کو بہت بہتر بناتا ہے۔

②الیکٹرانک مصنوعات: سمارٹ پہننے کے قابل، کمیونیکیشن الیکٹرانکس، کنزیومر الیکٹرانکس وغیرہ۔

سینسرز زیادہ تر سمارٹ پہننے کے قابل اور الیکٹرانک مصنوعات میں 3C الیکٹرانکس میں استعمال ہوتے ہیں، اور ایپلیکیشن فیلڈ میں موبائل فون کا سب سے بڑا تناسب ہے۔ موبائل فون کی پیداوار میں خاطر خواہ ترقی اور موبائل فون کے نئے فنکشنز میں مسلسل اضافہ نے سینسر مارکیٹ کے لیے مواقع اور چیلنجز لائے ہیں۔ کلر اسکرین موبائل فونز اور کیمرہ فونز کے بڑھتے ہوئے مارکیٹ شیئر نے اس فیلڈ میں سینسر ایپلی کیشنز کے تناسب میں اضافہ کیا ہے۔

اس کے علاوہ گروپ فونز اور کورڈ لیس فونز میں استعمال ہونے والے الٹراسونک سینسرز، میگنیٹک سٹوریج میڈیا میں استعمال ہونے والے میگنیٹک فیلڈ سینسرز وغیرہ میں مضبوط ترقی نظر آئے گی۔

پہننے کے قابل ایپلی کیشنز کے لحاظ سے، سینسر لازمی اجزاء ہیں.

مثال کے طور پر، فٹنس ٹریکرز اور سمارٹ گھڑیاں آہستہ آہستہ روزمرہ کے طرز زندگی کا آلہ بنتے جا رہے ہیں جو ہماری سرگرمی کی سطح اور صحت کے بنیادی پیرامیٹرز کو ٹریک کرنے میں ہماری مدد کرتا ہے۔ درحقیقت، کلائی پر پہنے جانے والے ان چھوٹے آلات میں بہت ساری ٹیکنالوجی موجود ہے تاکہ لوگوں کی سرگرمی کی سطح اور دل کی صحت کی پیمائش کی جا سکے۔

کسی بھی عام فٹنس بریسلٹ یا سمارٹ گھڑی میں تقریباً 16 سینسر ہوتے ہیں۔ قیمت کے لحاظ سے، کچھ پروڈکٹس میں زیادہ ہو سکتے ہیں۔ یہ سینسر دوسرے ہارڈویئر اجزاء (جیسے بیٹریاں، مائیکروفون، ڈسپلے، اسپیکر وغیرہ) اور طاقتور اعلیٰ سافٹ ویئر کے ساتھ مل کر فٹنس ٹریکر یا سمارٹ واچ بناتے ہیں۔

آج، پہننے کے قابل آلات کی ایپلی کیشن فیلڈ بیرونی گھڑیوں، شیشے، جوتے، وغیرہ سے ایک وسیع میدان میں پھیل رہی ہے، جیسے الیکٹرانک جلد وغیرہ۔

③ ایوی ایشن اور ملٹری: ایرو اسپیس ٹیکنالوجی، ملٹری انجینئرنگ، خلائی ریسرچ وغیرہ۔

ہوا بازی کے میدان میں، نصب شدہ اجزاء کی حفاظت اور وشوسنییتا بہت زیادہ ہے۔ یہ خاص طور پر مختلف جگہوں پر استعمال ہونے والے سینسر کے لیے درست ہے۔

مثال کے طور پر، جب راکٹ ٹیک آف کرتا ہے، تو ہوا راکٹ کی سطح اور راکٹ کے جسم پر بہت زیادہ ٹیک آف کی رفتار (میک 4 یا 3000 میل فی گھنٹہ سے زیادہ) کی وجہ سے زبردست دباؤ اور قوتیں پیدا کرتی ہے، جس سے انتہائی سخت ماحول پیدا ہوتا ہے۔ اس لیے ان قوتوں کی نگرانی کے لیے پریشر سینسر کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ وہ جسم کے ڈیزائن کی حدود میں رہیں۔ ٹیک آف کے دوران، پریشر سینسر راکٹ کی سطح پر بہنے والی ہوا کے سامنے آتے ہیں، اس طرح ڈیٹا کی پیمائش ہوتی ہے۔ یہ ڈیٹا مستقبل کے باڈی ڈیزائنز کو مزید قابل اعتماد، سخت اور محفوظ بنانے کے لیے رہنمائی کے لیے بھی استعمال کیا جاتا ہے۔ اس کے علاوہ، اگر کچھ غلط ہو جاتا ہے، تو پریشر سینسرز کا ڈیٹا ایک انتہائی اہم تجزیہ کا آلہ بن جائے گا۔

مثال کے طور پر، ہوائی جہاز کی اسمبلی میں، سینسر غیر رابطہ ریویٹ ہول کی پیمائش کو یقینی بنا سکتے ہیں، اور وہاں نقل مکانی اور پوزیشن کے سینسرز موجود ہیں جن کا استعمال لینڈنگ گیئر، ونگ پرزوں، فوسیلج اور ہوائی جہاز کے مشن کے انجنوں کی پیمائش کے لیے کیا جا سکتا ہے، جو کہ قابل اعتماد اور درست معلومات فراہم کر سکتے ہیں۔ پیمائش کی اقدار کا تعین

④ گھریلو زندگی: سمارٹ ہوم، گھریلو ایپلائینسز وغیرہ۔

وائرلیس سینسر نیٹ ورکس کی بتدریج مقبولیت نے معلوماتی آلات اور نیٹ ورک ٹیکنالوجی کی تیز رفتار ترقی کو فروغ دیا ہے۔ گھریلو نیٹ ورکس کا بنیادی سامان ایک مشین سے متعدد گھریلو آلات تک پھیل گیا ہے۔ وائرلیس سینسر نیٹ ورکس پر مبنی سمارٹ ہوم نیٹ ورک کنٹرول نوڈ گھر میں اندرونی اور بیرونی نیٹ ورکس اور اندرونی نیٹ ورکس کے درمیان معلوماتی آلات اور آلات کے کنکشن کے لیے ایک بنیادی پلیٹ فارم فراہم کرتا ہے۔

گھریلو آلات میں سینسر نوڈس کو شامل کرنا اور وائرلیس نیٹ ورکس کے ذریعے ان کو انٹرنیٹ سے جوڑنا لوگوں کو زیادہ آرام دہ، آسان اور زیادہ انسانی سمارٹ ہوم ماحول فراہم کرے گا۔ ریموٹ مانیٹرنگ سسٹم کو گھر کے آلات کو دور سے کنٹرول کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، اور کسی بھی وقت امیج سینسنگ ڈیوائسز کے ذریعے خاندان کی حفاظت کی نگرانی کی جا سکتی ہے۔ سینسر نیٹ ورک کا استعمال ایک سمارٹ کنڈرگارٹن قائم کرنے، بچوں کے ابتدائی تعلیمی ماحول کی نگرانی اور بچوں کی سرگرمیوں کی رفتار کو ٹریک کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔

⑤ ٹریفک کا انتظام: نقل و حمل، شہری نقل و حمل، سمارٹ لاجسٹکس وغیرہ۔

ٹریفک کے انتظام میں، سڑک کے دونوں طرف نصب وائرلیس سینسر نیٹ ورک سسٹم کو سڑک کی صورتحال، پانی کے جمع ہونے کے حالات، اور سڑک کے شور، دھول، گیس اور دیگر پیرامیٹرز کو حقیقی وقت میں مانیٹر کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے تاکہ سڑک کے تحفظ کا مقصد حاصل کیا جا سکے۔ ماحولیاتی تحفظ اور پیدل چلنے والوں کی صحت کا تحفظ۔

انٹیلیجنٹ ٹرانسپورٹیشن سسٹم (آئی ٹی ایس) ایک نئی قسم کا ٹرانسپورٹیشن سسٹم ہے جو روایتی نقل و حمل کے نظام کی بنیاد پر تیار کیا گیا ہے۔ یہ معلومات، مواصلات، کنٹرول اور کمپیوٹر ٹیکنالوجی اور دیگر جدید مواصلاتی ٹیکنالوجیز کو نقل و حمل کے میدان میں ضم کرتا ہے، اور "لوگ-گاڑی-سڑک-ماحول" کو باضابطہ طور پر جوڑتا ہے۔ موجودہ نقل و حمل کی سہولیات میں وائرلیس سینسر نیٹ ورک ٹکنالوجی کو شامل کرنے سے بنیادی طور پر حفاظت، ہمواری، توانائی کی بچت اور ماحولیاتی تحفظ کے مسائل کو دور کیا جا سکے گا جو جدید نقل و حمل کو متاثر کرتے ہیں، اور ساتھ ہی ساتھ نقل و حمل کے کام کی کارکردگی کو بھی بہتر بنا سکتے ہیں۔

⑥ ماحولیاتی نگرانی: ماحولیاتی نگرانی اور پیشن گوئی، موسم کی جانچ، ہائیڈرولوجیکل ٹیسٹنگ، توانائی کے ماحولیاتی تحفظ، زلزلے کی جانچ، وغیرہ۔

ماحولیاتی نگرانی اور پیشن گوئی کے لحاظ سے، وائرلیس سینسر نیٹ ورک کا استعمال فصلوں کی آبپاشی کے حالات، مٹی کی ہوا کے حالات، مویشیوں اور پولٹری کے ماحول اور نقل مکانی کے حالات، وائرلیس مٹی کی ماحولیات، بڑے رقبے کی سطح کی نگرانی وغیرہ کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ سیاروں کی تلاش، موسمیاتی اور جغرافیائی تحقیق، سیلاب کی نگرانی وغیرہ۔ وائرلیس سینسر نیٹ ورکس کی بنیاد پر بارش، دریا کے پانی کی سطح اور مٹی کی نمی کو کئی سینسر کے ذریعے مانیٹر کیا جا سکتا ہے، اور ماحولیاتی تنوع کو بیان کرنے کے لیے اچانک سیلاب کی پیشین گوئی کی جا سکتی ہے، اس طرح ماحولیاتی نگرانی کی جا سکتی ہے۔ جانوروں کی رہائش گاہیں. پرندوں، چھوٹے جانوروں اور کیڑوں کا سراغ لگا کر آبادی کی پیچیدگی کا بھی مطالعہ کیا جا سکتا ہے۔

چونکہ انسان ماحولیاتی معیار پر زیادہ توجہ دیتے ہیں، حقیقی ماحولیاتی جانچ کے عمل میں، لوگوں کو اکثر ایسے تجزیاتی آلات اور آلات کی ضرورت ہوتی ہے جو لے جانے میں آسان ہوں اور متعدد ٹیسٹ اشیاء کی مسلسل متحرک نگرانی کا احساس کر سکیں۔ نئی سینسر ٹیکنالوجی کی مدد سے مندرجہ بالا ضروریات کو پورا کیا جا سکتا ہے۔

مثال کے طور پر، ماحول کی نگرانی کے عمل میں، نائٹرائڈز، سلفائڈز، وغیرہ ایسے آلودگی ہیں جو لوگوں کی پیداوار اور زندگی کو شدید متاثر کرتے ہیں۔

نائٹروجن آکسائیڈز میں، ایس او 2 تیزابی بارش اور تیزابی دھند کی بنیادی وجہ ہے۔ اگرچہ روایتی طریقے SO2 کے مواد کی پیمائش کر سکتے ہیں، لیکن طریقہ پیچیدہ ہے اور کافی درست نہیں ہے۔ حال ہی میں، محققین نے پایا ہے کہ مخصوص سینسر سلفائٹس کو آکسائڈائز کر سکتے ہیں، اور آکسیجن کا کچھ حصہ آکسیڈیشن کے عمل کے دوران استعمال کیا جائے گا، جس کی وجہ سے الیکٹروڈ تحلیل شدہ آکسیجن کم ہو جائے گی اور موجودہ اثر پیدا ہو گا۔ سینسر کا استعمال مؤثر طریقے سے سلفائٹ مواد کی قیمت حاصل کرسکتا ہے، جو نہ صرف تیز ہے بلکہ انتہائی قابل اعتماد بھی ہے۔

نائٹرائڈز کے لیے، نگرانی کے لیے نائٹروجن آکسائیڈ سینسر استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ نائٹروجن آکسائیڈ سینسر کا اصول یہ ہے کہ آکسیجن الیکٹروڈز کا استعمال ایک مخصوص بیکٹیریا پیدا کرنے کے لیے کیا جائے جو نائٹرائٹس استعمال کرتا ہے، اور تحلیل شدہ آکسیجن کے ارتکاز میں تبدیلی کا حساب لگا کر نائٹروجن آکسائیڈ کے مواد کا حساب لگانا ہے۔ چونکہ پیدا ہونے والے بیکٹیریا نائٹریٹ کو توانائی کے طور پر استعمال کرتے ہیں، اور صرف اس نائٹریٹ کو بطور توانائی استعمال کرتے ہیں، اس لیے، یہ حقیقی استعمال کے عمل میں منفرد ہے اور دوسرے مادوں کی مداخلت سے متاثر نہیں ہوگا۔ کچھ غیر ملکی محققین نے جھلیوں کے اصول کا استعمال کرتے ہوئے مزید گہرائی سے تحقیق کی ہے، اور بالواسطہ طور پر ہوا میں NO2 کی انتہائی کم ارتکاز کی پیمائش کی ہے۔

⑦ طبی صحت: طبی تشخیص، طبی صحت، صحت کی دیکھ بھال، وغیرہ۔

بین الاقوامی شہرت یافتہ طبی صنعت کے جنات سمیت اندرون و بیرون ملک بہت سے طبی تحقیقی اداروں نے طبی میدان میں سینسر ٹیکنالوجی کے اطلاق میں اہم پیش رفت کی ہے۔

مثال کے طور پر، ریاستہائے متحدہ میں جارجیا انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی دباؤ کے سینسر اور وائرلیس کمیونیکیشن سرکٹس کے ساتھ ایک ان باڈی ایمبیڈڈ سینسر تیار کر رہا ہے۔ ڈیوائس کنڈکٹو میٹل اور انسولیٹنگ فلم پر مشتمل ہے، جو گونجنے والے سرکٹ کی فریکوئنسی تبدیلیوں کے مطابق پریشر کی تبدیلیوں کا پتہ لگا سکتی ہے، اور اپنا کردار ادا کرنے کے بعد جسمانی رطوبتوں میں تحلیل ہو جائے گی۔

حالیہ برسوں میں، وائرلیس سینسر نیٹ ورک طبی نظاموں اور صحت کی دیکھ بھال میں بڑے پیمانے پر استعمال کیے گئے ہیں، جیسے انسانی جسم کے مختلف جسمانی ڈیٹا کی نگرانی، ہسپتالوں میں ڈاکٹروں اور مریضوں کے اعمال کی نگرانی اور نگرانی، اور ہسپتالوں میں منشیات کا انتظام۔

⑧ فائر سیفٹی: بڑی ورکشاپس، گودام کا انتظام، ہوائی اڈے، اسٹیشن، ڈاک، بڑے صنعتی پارکوں کی حفاظت کی نگرانی وغیرہ۔

عمارتوں کی مسلسل مرمت کی وجہ سے کچھ حفاظتی خطرات ہو سکتے ہیں۔ اگرچہ زمین کی پرت میں کبھی کبھار چھوٹے جھٹکے ظاہر ہونے والے نقصان کا سبب نہیں بن سکتے، لیکن ستونوں میں ممکنہ دراڑیں پیدا ہو سکتی ہیں، جو اگلے زلزلے میں عمارت کے گرنے کا سبب بن سکتی ہیں۔ روایتی طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے معائنے کے لیے اکثر عمارت کو کئی مہینوں تک بند رکھنے کی ضرورت ہوتی ہے، جب کہ سینسر نیٹ ورکس سے لیس سمارٹ عمارتیں انتظامی محکموں کو اپنی حیثیت کی معلومات بتا سکتی ہیں اور ترجیح کے مطابق خودکار طریقے سے مرمت کا ایک سلسلہ انجام دے سکتی ہیں۔

معاشرے کی مسلسل ترقی کے ساتھ، محفوظ پیداوار کا تصور لوگوں کے دلوں میں گہری جڑیں پکڑ چکا ہے، اور محفوظ پیداوار کے لیے لوگوں کی ضروریات روز بروز بلند ہوتی جا رہی ہیں۔ تعمیراتی صنعت میں جہاں حادثات اکثر ہوتے ہیں، تعمیراتی کارکنوں کی ذاتی حفاظت کو کیسے یقینی بنایا جائے اور تعمیراتی جگہ پر تعمیراتی سامان، آلات اور دیگر املاک کا تحفظ تعمیراتی یونٹوں کی اولین ترجیح ہے۔

⑨زراعت اور مویشی پالنا: زرعی جدید کاری، مویشی پالنا وغیرہ۔

وائرلیس سینسر نیٹ ورک کے استعمال کے لیے زراعت ایک اور اہم شعبہ ہے۔

مثال کے طور پر، "شمال مغرب میں فائدہ مند فصلوں کی پیداوار کے لیے صحت سے متعلق انتظامی نظام" کے نفاذ کے بعد سے، خصوصی تکنیکی تحقیق، نظام کے انضمام اور عام اطلاق کا مظاہرہ بنیادی طور پر مغربی خطے میں غالب زرعی مصنوعات کے لیے کیا گیا ہے، جیسے سیب، کیوی، سالویا ملٹیوریزہ، خربوزہ، ٹماٹر، اور دیگر بڑی فصلوں کے ساتھ ساتھ مغرب میں خشک اور برساتی ماحولیاتی ماحول کی خصوصیات، اور وائرلیس سینسر نیٹ ورک ٹیکنالوجی کو درست طریقے سے زرعی پیداوار پر کامیابی سے لاگو کیا گیا ہے۔ سنسر نیٹ ورک کی یہ جدید ٹیکنالوجی جو فصلوں کی نشوونما کے ماحول کو حقیقی وقت میں جمع کرتی ہے اس کا اطلاق زرعی پیداوار پر ہوتا ہے، جو جدید زراعت کی ترقی کے لیے نئی تکنیکی مدد فراہم کرتا ہے۔

⑩دیگر فیلڈز: پیچیدہ مشینری کی نگرانی، لیبارٹری کی نگرانی، وغیرہ۔

وائرلیس سینسر نیٹ ورک موجودہ معلومات کے میدان میں ایک گرما گرم موضوعات میں سے ایک ہے، جس کا استعمال خاص ماحول میں سگنل جمع کرنے، عمل کرنے اور بھیجنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ وائرلیس درجہ حرارت اور نمی سینسر نیٹ ورک PIC مائیکرو کنٹرولر پر مبنی ہے، اور درجہ حرارت اور نمی سینسر نیٹ ورک نوڈ کا ہارڈویئر سرکٹ مربوط نمی سینسر اور ڈیجیٹل درجہ حرارت سینسر کا استعمال کرتے ہوئے ڈیزائن کیا گیا ہے، اور وائرلیس ٹرانسیور ماڈیول کے ذریعے کنٹرول سینٹر کے ساتھ بات چیت کرتا ہے۔ ، تاکہ سسٹم سینسر نوڈ میں کم بجلی کی کھپت، قابل اعتماد ڈیٹا کمیونیکیشن، اچھی استحکام، اور اعلی مواصلاتی کارکردگی ہے، جو ماحولیاتی پتہ لگانے میں وسیع پیمانے پر استعمال کی جا سکتی ہے۔