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目前常用的智能传感器有：温湿度传感器、气体传感器、烟雾传感器、压力传感器、加速度传感器、光照度传感器，人体移动传感器等等。 智能传感器的发展趋势：向高精度发展、向高可靠性发展、向微型化发展、向微功耗发展、向复合型发展、向网络化发展。
智能家居系统中，智能传感器能解决什么问题？ 1.数据实时性：在欧美发达国家，目前安防仍然是刚需，政府立法规定住宅必须安装安防设备，例如烟雾传感器、一氧化碳传感器、防盗报警传感器等，传统的安防产品，只有人在家里的时候能够知道有警情发生，如果不在现场就收不到报警信号。在智能时代，我们的每一个安防传感器的数据都能够通过物联网技术第一时间传到云平台及用户的APP。实时掌握家里的安全，避免不必要的损失。 2.联动触发：智能家居想要实现“自动化场景”离不开传感器的数据信息，这个时候传感器的数据就可以作为“自动化场景”的触发条件。例如：我们要实现有人的时候自动开灯，无人的时候自动关灯，这个时候我们就会用到人体红外传感器;天气热的时候自动开启空调，就需要温湿度传感器的数据。煤气泄漏的时候自动关闭阀门，用到气体传感器。 3.为AIoT提供大量的环境数据：并将这些数据发送给AI进行分析和处理。这些数据也是AI进行深度学习的重要养料，协助AI变得越来越聪明，做出的决定也越来越明智。 综上所述，智能传感器的用途非常广泛，可以监测到家中一切的状况或安全隐患，在必要的时候提醒用户或触发缓解隐患的办法。在智能家居快速发展的今天，越来越多的家居产品走向智能化，为用户提供安全、便捷的生活体验，这些智能传感器有着很大的辅助作用。 如何设计一款受市场欢迎的智能传感器设备？ 1.首先应该是对产品的完整定义，在设计一款智能传感器前，我们一定要明确这个产品的使用人群、功能、外观、无线通讯方式、供电方式、电池寿命，以及成本等等。 2.外观决定着一款产品的成功与否，外观是留给用户的第一印象，用户无法一眼看出产品的内在质量，却能看出外观是否新颖、做工是否精细，从而完成对产品的整体定位。外观设计最主要的任务就是把控好市场的需求、抓住用户的心理、设计出大多数客户都能够接受的产品外观。智能传感器的外观设计，要简约、小巧，具有现代感，不需要设计的太花哨，要能够融入到现代家庭的装修里面。 3.智能传感器性能的稳定性至关重要，特别是智能安防传感器，智能传感器的原理基本都是通过传感器检测不同的物理信号，然后转换成电信号，当电信号比较微弱的时候需要通过信号放大，然后送到MCU进行运算处理，对于符合报警或者需要上报的数据，通过无线通讯技术上报给网关或者云平台。 智能传感器的稳定性不好，就会容易受到环境的干扰，出现误报或者漏报，例如人体红外传感器，在没有人的时候上报有人的数据，反过来当有人经过探测区域的时候，又不上报有人的数据，这样就会严重影响到用户的体验。 造成智能传感器稳定性不好有哪些因素？ 1.关键元器件的选型。关键件是影响智能传感器性能的主要因素之一。人体传感器的关键器件就是热释电红外传感器，在选型的过程中，我们要关注它关键的一些指标。例如，探测角度，探测距离，抗射频干扰性能、信噪比等关键指标，然后就是菲涅尔透镜的选择，在菲尼尔透镜选择的时候，我们应该关注它的焦距、探测角度、探测范围等参数，如果菲涅尔透镜选择的不合适，会使人体传感器的灵敏度大幅下降。 2.硬件电路的设计及PCBLAYOUT，很多时候，因为关键器件的选型不合适，导致探测灵敏度下降，这个时候就会调高硬件放大电路的放大倍数，放大倍数调的太高时，干扰信号也被放大，就会导致传感器误报。当PCBLAYOUT不合理时，例如模拟电路和数字电路的布局不合理，信号放大电路的布局不合理，都会导致外界的射频信号进入到放大器，导致产品误报。 3.信号的处理。市面上有一些比较便宜的人体传感器，他的信号处理就过于简单，传感器信号经过放大后，通过一个比较器进行简单的比较，超过一个固定的阀值就报警。这样的处理方式就非常容易产生误报。我们的人体红外传感器采用的方式是，传感器的信号经过放大后，送到MCU进行AD采样，将采样到的信号进行比对，软件处理上采用动态阀值调节，自动温度补偿，能量分析等算法，能够准确的识别人体的移动，有较强的抗射频干扰、光线干扰，做到较高的探测灵敏度，不误报，不漏报。 4.通讯协议的选择。现在越来越多的智能家居采用无线通讯的方式，目前无线通讯技术有RF315、433、NB-IoT、LORA、Wi-Fi、BLE、Zigbee等。面对众多的无线通讯技术，各有各的优缺点，我们该如何选择呢？这里面有成本的考虑，有功耗的考虑，有安全性的考虑，有穿墙效果的考虑，还有和其他硬件的互通等各种考虑。 RF315、433：具有低成本、低功耗、传输距离远、穿墙能力强、频点单一容易受同频干扰，网络通讯安全性低，不能够自组网等特点，应用在电子玩具、工业控制、无线数据采集等领域。 NB-IoT、LORA：具有低功耗，长距离等特点，被应用于公共设施的管理，例如：烟感、水表、气表、井盖、路灯和停车等领域应用，实现物联网通讯。 Wi-Fi具有操作简单，数据传输快，功耗高、一个路由能接入的设备少，被广泛应用于智能单品和智能家电设备中。 BLE即低功耗蓝牙，具有低功耗，低成本，短距离，方便与手机连接等特点，基于低功耗特性，BLE被广泛应用在可穿戴设备、健康监护设备等产品中。从蓝牙4.1协议开始，蓝牙mesh产品具备了自组网特征，但蓝牙mesh还处在技术积累期。 Zigbee基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，是一个开放的无线网状网络技术，具有低功耗、低成本、自组网、安全性高、互联互通、互操作性强、网络节点数量大等特点，因此Zigbee被广泛应用到智能家居领域中。目前全球已经有3000多款产品通过了Zigbee3.0的认证。
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发表于 2020-5-15 16:35:13
