物联网采集模块是感知层的核心硬件,其类型划分可依据采集信号、通信方式、应用场景、供电模式、功能复杂度等核心维度,不同分类下的模块适配不同的物联网场景(如工业自动化、智慧农业、楼宇自控、智能安防等)。
结合实际工程应用,以下是最常用的分类方式及对应模块类型,方便你根据项目需求快速选型:
一、 按采集信号类型划分(最基础、最核心的分类)
这是采集模块的本质分类,决定了它能对接的传感器类型。
1.模拟量采集模块
- 核心功能:采集连续变化的模拟信号,如电压(0~5V、0~10V)、电流(4~20mA)、电阻、热电偶/热电阻信号等。
- 典型传感器:温湿度传感器、压力传感器、流量传感器、液位传感器、照度传感器、气体浓度传感器。
- 应用场景:工业现场的参数监测、智慧农业的环境监测、楼宇自控的温湿度采集。
- 常见型号:4路/8路模拟量采集模块,支持RS485通信。
2.数字量采集模块
- 核心功能:采集离散的数字信号,即开关量(高电平/低电平、通/断、0/1),分为输入型(采集外部开关状态)和输出型(控制外部设备通断)。
- 典型信号:按钮、限位开关、接近开关、继电器触点、电磁阀的通断状态。
- 应用场景:工业设备的启停状态监测、安防系统的门磁/窗磁监测、智慧路灯的开关控制、水泵/风机的启停控制。
- 特殊类型:脉冲量采集模块(属于数字量的细分,专门采集脉冲信号,如流量计的脉冲输出、电机的转速脉冲,用于累计计量或转速测量)。
3.混合量采集模块
- 核心功能:集成模拟量采集、数字量采集、数字量输出于一体,是工程中最常用的“万能型”模块。
- 优势:减少设备数量、降低布线复杂度、节省成本,适配多类型传感器的混合部署场景。
- 应用场景:大部分中小型物联网项目,如小型工厂的设备监测、智慧大棚的环境监测与设备控制、楼宇的局部自控系统。
二、 按通信方式划分(物联网的关键属性,决定数据传输方式)
采集模块的通信方式直接影响传输距离、功耗、成本、网络覆盖,需结合现场环境选择。
1.有线通信采集模块
- 主流类型:RS485、RS232、以太网(TCP/IP)、CAN总线。
- 特点:传输稳定、抗干扰能力强、带宽高,适合固定场景、工业现场、对稳定性要求高的项目。
- 典型应用:工业自动化生产线的本地采集、楼宇自控的有线组网、数据中心的环境监测。
- 备注:RS485是工业现场最常用的有线通信方式,支持多模块组网(总线型拓扑),传输距离可达1200米。
2.无线通信采集模块
- 主流类型(按传输距离和功耗排序):
- 短距离无线:WiFi、蓝牙、ZigBee、LoRa(近距离版本)。适合小范围、低功耗、多节点组网场景,如智能家居、智慧大棚的内部组网。
- 中远距离无线:LoRa(远距离版本,传输距离可达数公里)、NB-IoT、eMTC、Cat.1、GPRS/4G/5G。
- 核心特点与选型:
- 应用场景:户外设备监测、移动终端采集、无布线条件的场景、广域覆盖的物联网项目。
三、 按应用场景/行业属性划分(针对性更强,集成行业专用功能)
为了适配特定行业的需求,厂商会推出行业专用采集模块,通常集成了行业所需的信号采集、通信方式和防护功能。
1.工业级采集模块
- 特点:防护等级高(IP30及以上)、工作温度范围宽(-40℃~85℃)、抗干扰能力强、支持浪涌保护、静电保护,适合恶劣的工业现场。
- 应用场景:工厂自动化、矿山监测、冶金设备、电力设备监测。
2.农业环境采集模块
- 特点:集成温湿度、光照、CO₂、土壤温湿度、土壤墒情等多种农业专用传感器的采集接口,支持无线通信(LoRa、NB-IoT),防护等级高,适合户外大棚、田间部署。
- 应用场景:智慧大棚、智慧果园、精准农业。
3.楼宇自控采集模块
- 特点:支持BACnet、Modbus等楼宇自控专用协议,集成温湿度、光照、空调状态、风机状态等采集接口,体积小,适合楼宇内部的吊顶、机柜部署。
- 应用场景:智能楼宇、智慧酒店、商业综合体的自控系统。
4.安防监控采集模块
- 特点:集成门磁、窗磁、红外探测器、烟雾传感器、燃气传感器的采集接口,支持联动报警输出,通信方式灵活(有线、无线)。
- 应用场景:智能安防、智慧社区、家庭安防。
四、 其他实用分类维度
1.按供电方式:市电供电模块(AC220V/DC24V,适合固定场景)、电池供电模块(DC3.6V/DC12V,适合户外、无市电场景)、太阳能供电模块(适合偏远地区、长期户外部署)。
2.按功能复杂度:基础型采集模块(仅采集数据,无其他功能)、智能型采集模块(带边缘计算功能,可本地数据处理、阈值判断、联动控制,减少云端压力)、一体化采集模块(集成传感器+采集模块+通信模块于一体,即“传感器节点”,部署方便,适合快速组网)。
选型小贴士
1. 优先确定采集信号类型(模拟量/数字量/混合量),匹配现场的传感器;
2. 再根据现场环境选择通信方式(有线/无线,无线类型需结合传输距离、功耗、成本);
3. 最后根据行业需求选择防护等级、工作温度、供电方式,工业场景优先选工业级模块,户外场景优先选无线、低功耗、高防护的模块。