مقدمه مفهومی درباره واژه حسگر (Sensor) در فناوری اطلاعات به دستگاه هایی اطلاق می شود که قادر به تشخیص و اندازه گیری تغییرات فیزیکی یا محیطی هستند و این اطلاعات را به سیگنال های دیجیتال قابل پردازش توسط سیستم های کامپیوتری تبدیل می کنند. حسگرها به عنوان رابط بین دنیای فیزیکی و سیستم های دیجیتال عمل کرده و نقش حیاتی در تحقق مفاهیمی مانند اینترنت اشیا، خانه های هوشمند و صنعت 4.0 ایفا می کنند. پیشرفت های اخیر در فناوری حسگرها، دقت، حساسیت و قابلیت های آن ها را به طور چشمگیری افزایش داده است. کاربرد واژه در برنامه نویسی یا زیرشاخه های فناوری اطلاعات در اینترنت اشیا (IoT)، حسگرها داده های محیطی را جمع آوری می کنند. در رباتیک، حسگرها به عنوان اندام های حسی ربات عمل می کنند. در سیستم های کنترل صنعتی، حسگرها متغیرهای فرآیند را مانیتور می کنند. در سیستم های پزشکی، حسگرهای زیستی علائم حیاتی را اندازه گیری می کنند. در گوشی های هوشمند، حسگرهای مختلفی مانند شتاب سنج و ژیروسکوپ تجربه کاربری را بهبود می بخشند. در کشاورزی هوشمند، حسگرها شرایط خاک و محیط را پایش می کنند. مثال های واقعی و کاربردی در زندگی یا پروژه های IT حسگرهای دما و رطوبت در سیستم های مدیریت هوشمند ساختمان حسگرهای حرکتی در سیستم های امنیتی و روشنایی خودکار حسگرهای نوری در دوربین های دیجیتال و سیستم های تشخیص تصویر حسگرهای فشار در سیستم های صنعتی و پزشکی حسگرهای گاز در سیستم های تشخیص نشت و مانیتورینگ کیفیت هوا حسگرهای مجاورتی در تلفن های هوشمند برای خاموش کردن صفحه هنگام مکالمه نقش واژه در توسعه نرم افزار یا معماری سیستم ها در معماری سیستم های نهفته، حسگرها به عنوان ورودی های اصلی سیستم عمل می کنند. در سیستم های توزیع شده، داده های حسگرها ممکن است از چندین منبع جمع آوری شوند. در معماری های مبتنی بر رویداد، تغییرات حسگرها می توانند محرک رویدادها باشند. در سیستم های بلادرنگ، پردازش سریع داده های حسگر اهمیت حیاتی دارد. در چارچوب های IoT، پروتکل های ارتباطی استانداردی برای انتقال داده های حسگرها تعریف شده اند. شروع استفاده از این واژه در تاریخچه فناوری و تکامل آن در سال های مختلف اولین حسگرهای الکترونیکی در دهه 1920 توسعه یافتند. در دهه 1960، حسگرهای حالت جامد انقلابی در صنعت ایجاد کردند. ظهور میکروالکترونیک در دهه 1980 امکان تولید انبوه حسگرهای ارزان را فراهم کرد. در دهه 2000، پیشرفت در فناوری MEMS منجر به توسعه حسگرهای بسیار کوچک و کم مصرف شد. امروزه با ظهور نانوتکنولوژی، نسل جدیدی از حسگرهای فوق حساس در حال توسعه هستند. تفکیک آن از واژگان مشابه حسگر نباید با ’’مبدل’’ (Transducer) که ممکن است عمل تبدیل انرژی را انجام دهد اشتباه گرفته شود. همچنین با ’’کنترل کننده’’ (Controller) که وظیفه پردازش و تصمیم گیری دارد تفاوت دارد. ’’عملگر’’ (Actuator) نیز مفهوم مقابل حسگر است که به جای دریافت، عمل انجام می دهد. شیوه پیاده سازی واژه در زبان های برنامه نویسی مختلف در پایتون: کتابخانه هایی مانند gpiozero برای کار با حسگرها در رزبری پای در Arduino: توابع analogRead() و digitalRead() برای خواندن مقادیر حسگرها در جاوا: چارچوب LeJos برای کار با حسگرهای رباتیک در C++: کتابخانه های صنعتی مانند ROS برای یکپارچه سازی حسگرها در JavaScript: پکیج هایی مانند johnny-five برای پروتوتایپینگ با حسگرها چالش ها یا سوءبرداشت های رایج در مورد آن یک باور غلط این است که تمام حسگرها دقت بالایی دارند، در حالی که بسیاری از حسگرهای ارزان قیمت ممکن است نیاز به کالیبراسیون داشته باشند. چالش اصلی در سیستم های مبتنی بر حسگر، مدیریت نویز و داده های نادرست است. در سیستم های بحرانی، افزونگی حسگرها و الگوریتم های تشخیص خطا اهمیت ویژه ای دارند. نتیجه گیری کاربردی برای استفاده در متون تخصصی و آموزشی حسگرها اجزای اساسی بسیاری از سیستم های مدرن هستند. در آموزش این مفهوم، تاکید بر تفاوت بین انواع حسگرها و روش های یکپارچه سازی آن ها با سیستم های نرم افزاری مهم است. برای پروژه های عملی، انتخاب حسگرهای مناسب بر اساس نیازهای خاص هر کاربرد و توجه به مسائل کالیبراسیون و پردازش داده توصیه می شود.
