انکودر در علوم کامپیوتر و مخابرات به دستگاهی اطلاق می‌شود که وظیفه تبدیل ورودی‌های خود به فرمت مناسب برای پردازش یا انتقال اطلاعات را دارد. این دستگاه‌ها در انواع مختلف و در بسیاری از بخش‌های صنعت و فناوری استفاده می‌شوند.
در زمینه برنامه‌نویسی و پردازش زبان طبیعی، انکودر به معنای الگوریتم یا مدلی است که وظیفه تبدیل واژگان، جملات یا داده‌های زبانی به بردارهای عددی مناسب برای پردازش بیشتر دارد. این بردارها معمولاً برای استفاده در مدل‌های یادگیری عمیق (مانند شبکه‌های عصبی) استفاده می‌شوند. وظیفه انکودر در این حالت، نمایش داده‌های زبانی را به فضای برداری تبدیل کند تا بتوانند به راحتی در مدل‌های یادگیری عمیق استفاده شوند.
یک مثال معروف از انکودر در زمینه پردازش زبان طبیعی، مدل Transformer است که در آن انکودر، جملات واژگان را به بردارهای عددی تبدیل می‌کند تا بتوان این بردارها را به صورت موازی در فرآیند پردازش زبان استفاده کرد.
انکودر صنعتی
در صنعت، انکودر به دستگاه یا سیستمی اطلاق می‌شود که وظیفه تبدیل ورودی‌های مختلف به فرمت مناسب برای پردازش، ذخیره سازی یا انتقال اطلاعات دارد. این دستگاه‌ها در بسیاری از صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. به بعضی از کاربردهای رایج انکودر در صنعت عبارتند از:
برقراری ارتباطات: در سیستم‌های ارتباطی مانند تلفن همراه، رادیو، تلویزیون و اینترنت، انکودرها استفاده می‌شوند تا اطلاعات صوتی، تصویری و داده‌ها را به فرمت مناسبی مبتنی بر سیگنال‌های الکتریکی یا بیت‌ها تبدیل کنند و برای انتقال به سیستم مقصد استفاده شوند.
رمزگذاری و رمزنگاری: در حوزه امنیت و رمزنگاری، انکودرها استفاده می‌شوند تا اطلاعات را به فرمت رمزنگاری شده تبدیل کنند و برای حفظ حریم خصوصی و امنیت در انتقال و ذخیره سازی اطلاعات به کار گرفته شوند.
کنترل و اتوماسیون: در صنعت و سیستم‌های کنترل و اتوماسیون، انکودرها برای تبدیل وضعیت و حرکت ماشین‌آلات، روبات‌ها و دستگاه‌های صنعتی به سیگنال‌های دیجیتالی استفاده می‌شوند. این سیگنال‌ها سپس برای کنترل و مانیتورینگ سیستم‌ها استفاده می‌شوند.
ذخیره سازی داده: در حوزه ذخیره سازی داده، انکودرها برای تبدیل اطلاعات آنالوگ (مانند صدا، تصویر و سیگنال
کنترل موتورها: در سیستم‌های کنترل موتورها و روتورها، انکودرها برای تبدیل حرکت و موقعیت فیزیکی به سیگنال‌های دیجیتالی استفاده می‌شوند. این سیگنال‌ها می‌توانند برای کنترل دقیق سرعت و موقعیت موتورها استفاده شوند.
سنجش و تشخیص: در برخی صنایع مانند رباتیک، انکودرها برای سنجش و تشخیص حرکت، زاویه، فشار، وزن و سایر ویژگی‌ها استفاده می‌شوند. این اطلاعات می‌توانند برای کنترل دقیق و مدیریت بهینه فرآیندها استفاده شوند.
سیستم‌های نورپردازی و صوتی: در صنایع مرتبط با نورپردازی (مانند نمایشگرها و روشنایی هوشمند) و صوتی (مانند سیستم‌های صوتی خانگی و حرفه‌ای)، انکودرها برای تبدیل دستورات و ورودی‌های کاربر به سیگنال‌های قابل فهم توسط سیستم‌های نوری یا صوتی استفاده می‌شوند.
ردیابی و ناوبری: در حوزه ردیابی و ناوبری، انکودرها برای تشخیص و ثبت حرکت و موقعیت در سیستم‌های ردیابی و ناوبری (مانند ربات‌های خودران و سیستم‌های GPS) استفاده می‌شوند.
سنسورهای محیطی: در سیستم‌های محیطی و اتوماسیون خانگی، انکودرها می‌توانند به عنوان سنسورهایی برای اندازه‌گیری دما، رطوبت، نور و سایر ویژگی‌های محیطی استفاده شوند و این اطلاعات را به سیگنال‌های دیجیتالی تبدیل کنند
انواع انکودرها
انکودرها در انواع مختلفی و با استفاده از روش‌ها و تکنولوژی‌های متفاوت طراحی می‌شوند. برخی از انواع رایج انکودرها عبارتند از:
انکودر دیجیتال: این نوع انکودرها با استفاده از سیگنال‌های دیجیتال، وضعیت و حرکت را اندازه‌گیری می‌کنند. آن‌ها معمولاً از فوتواسیستورها، سنسورهای هال، سنسورهای خروجی لاین و میکروسوئیچ‌ها برای تشخیص و ثبت حرکت استفاده می‌کنند. انکودرهای دیجیتال دقت بالا، عدم خطا در انتقال اطلاعات و پایداری بیشتری نسبت به انکودرهای آنالوگ دارند.
انکودر آنالوگ: این نوع انکودرها وضعیت و حرکت را به صورت سیگنال آنالوگ مانند ولتاژ یا جریان اندازه‌گیری می‌کنند. انکودرهای آنالوگ معمولاً از پتانسیومترها، افکت هال و سنسورهای آنالوگ استفاده می‌کنند. این انکودرها به واسطه سیگنال آنالوگ، اطلاعات با دقت مورد نیاز را دریافت و منتقل می‌کنند.
انکودر نوری: این نوع انکودرها با استفاده از نور و تشعشعات نوری، وضعیت و حرکت را اندازه‌گیری می‌کنند. انکودرهای نوری از الگوهای نوری مختلفی استفاده می‌کنند، مانند ردیابهای نوری، دیسکهای کدگذاری شده و الگوهای فتوگرامتریک. این انکودرها دقت بالا و عملکرد پایداری در محیط‌های صنعتی را به ارمغان می‌آورند.
انکودر مغناطیسی: انکودرهای مغناطیسی از قوانین مغناطیسی برای تشخیص و ثبت حرکت وضعیت استفاده می‌کنند. آن‌ها شامل سنسورهای مغناطیسی و المان‌های مغناطیسی هستند که در ارتباط با یکدیگر قرار می‌گیرند. انکودرهای مغناطیسی دقت بالا، مقاومت در برابر شرایط محیطی سخت و قدرت تحمل بالا را دارند.
انکودر اپتیکال: این نوع انکودرها با استفاده از اجزای اپتیکال مانند دیسکهای شیشه‌ای با الگوهای کدگذاری شده و سنسورهای نوری، وضعیت و حرکت را تشخیص می‌دهند. با استفاده از پرتوهای نوری و تغییرات الگوهای کدگذاری شده، اطلاعات وضعیت دقیقی به دست می‌آید. انکودرهای اپتیکال دقت بسیار بالا، حساسیت بالا و عمر مفید بیشتری نسبت به برخی از انکودرهای دیگر دارند.
انکودر چرخشی: این نوع انکودرها برای اندازه‌گیری زاویه و چرخش استفاده می‌شوند. آن‌ها می‌توانند به صورت دوبعدی (انکودرهای دوبعدی) یا سه‌بعدی (انکودرهای سه‌بعدی) عمل کنند و به طور معمول از سنسورهای نوری، مغناطیسی یا هیبریدی استفاده می‌کنند.