主动式传感器 传感器获取数据的方式：被动式，主动式，存在感越低越好
传感器获取数据的方式：被动式、主动式，存在感越低越好
#可穿戴#日常生活中我们会接触到很多可穿戴类设备，如智能手表类、运动类、监测类设备，它们中或多或少的都采用了红外、电感应、角度、体态等等不同类型的传感器，这些传感器看似种类繁多、功能复杂，但大体不外乎分为两类，被动式或者主动式。
我先来说明一下什么是主动式，什么是被动式：
主动式传感器是指通过向被测物体发射能量，测量反射回来或者投射出去的能量变化情况的传感器， 最典型的就是目前被广泛用于手表类设备中的发光管或者集成光学传感器，大体的结构如下：
从上面的图片上可以看到左侧波长660nm和880nm两个发光二极管，右侧可见光红外光传感器，当左侧的发光关发出信号时，右侧的接收管会通过二者之间的光学路径获取光强信息，而光强信号取决于发光管的发光强度以及发光路径（经过被测物体）的信号衰减程度。
接下来是被动式传感器，被动式传感器本身并不产生能量，而它可以通过获取物体自身产生的信号来做出相应的动作或输出相应的物理量变化， 比较常见而且相对简单的被动式传感器有MIC，可千万别小看这个小东西，它的应用场合相当广泛，种类也比较多，我的手机里有它，电子乐器中也有，一些高档的远程会议系统中也包含了MIC阵列，采集后的数据也有大量的技术人员在做算法研究，为我们的生活提供了很多便利，最突出的就是语音识别技术。
明白了传感器的分类，我想重点说一下我对于这两大类传感器的一些理解，在我看来不论什么样的传感器都是用在应用场合，以最小代价和干扰程度存在的传感器才是最好的 。
主动式传感器获取数据最大的缺点在于，有能量不可避免的注入到被测物体中，我们都学过能量守恒，当一个物体获取能量时，必然会导致它本身一些特征发生变化，举个比较容易理解的现象来说明，太阳光照到我们身上，我们会感到暖和，这里的太阳就是主动式传感器的发射部分，我们身体就是能量的被注入者，我们会感到热，因为我们吸收了能量。
有人会问，这有什么不好么？你想一下如果我们要测的对象是一个物体本身的温度，而我们测量过程中却给物体注入了能量，而导致物体升温，那测量的结果会真实的反应出物体的本质特性么？这就是关键所在。
所以现在很多可穿戴类设备开始大量采用被动式传感器作为测量主体，被动式传感器 也具有很多的优势，由于不需要发射能量，所以功耗低 ，比如我们测走路姿态的智能鞋垫，测量的传感器实际上就是感测不同点的压力，输出的结果是电阻值的变化，传感器本身的能耗是uA级别，这就为长期使用提供了便利，用户使用过程中几乎感觉不到传感器的存在。
综上所述，未来传感器的的使用和设计在被动式方面一定会有很大的发展空间，过去一些使用主动式传感器的场合也会慢慢被替代，我一直坚信只有存在感越低的可穿戴类设备才会真的有前景，也更贴合日常使用。
可能是目前“最强大”人体传感器——Aqara人体存在传感器FP1评测
人体传感器是智能家居系统中必不可少的组件，几乎可以说是最重要的传感器，但同时人体传感器也是目前痛点最多的传感器。
痛点主要有二，一是无法探测微小的动作和相对静止的人体。二是人体传感器用量较大，用户对价格会比较敏感。
所以，目前市面上的人体传感器多数为使用红外探测的人体动态传感器，这种传感器虽然灵敏度差，但是主要优势在于成本低，几十元就能买到，大量部署成本也不高，且其为被动探测方式，用电量极小，可以使用纽扣电池实现长时间供电。但是其痛点也特别明显，那就是无法探测微小的动作和相对静止的人体。
针对这种情况，也有一些特定的优化，比如Aqara的高精度人体传感器，通过优化设计和改进的菲涅尔透镜，其探测能力强大，打字、摇头等小范围动作在比较近的情况下均可以探测，但是受限于原理，静止人体无法探测，且其探测精度的提高付出的成本是检测范围的变小，痛点仍然比较明显。
静止人体的识别和检测，技术上肯定是有办法的，那就是主动探测式人体传感器，使用微波或者毫米波来实现对人体微小的动作检测，比如呼吸，从而实现对静止人体的检测，但是之前这种传感器的成本比较高，售价几乎在千元左右，并不适合大量部署，同时其主动探测，功耗相对较大，也无法实现用电池实现长期供电。
这次绿米发布的FP1解决了诸多痛点，同时也带来了强大的探测能力。
从外观来看，其实拿到FP1的时候，我还是比较意外的，没想到主动探测式传感器能做到这么小的体积。
其宽度仅有约5厘米，高度约4.5厘米，大概是一个鸡蛋的大小。
做工当然没的说，Aqara的产品，精致感都是不错的，光滑圆润，手感很好。
底部有支架，可以旋转、拉伸以调整位置。支架旁边为复位按钮。
底座支持磁吸，附赠了一片可通过背胶或者膨胀螺丝固定的铁片，FP1可以牢固的吸附在铁片上。
当然，作为主动探测式传感器，FP1配套了5V1A的电源适配器，带有长度大约2米的导线。
所以，其安装是比较方便的，通过背胶或者打膨胀螺丝都行，然后直接吸上就可以。
FP1的探测范围水平角度大约为120度，垂直角度40度，距离最长约5米，侦测范围在APP中被划分为4×7共28个网格，每个网格为大约1平米的侦测空间。因此，安装的高度比较适合在2米左右，然后雷达略向下覆盖。因其底座可多维度调整，所以其探测方向可以灵活调节。
当然，如果需要探测躺着的人体，也可以直接安装在天花板上。
无论如何安装，有个前提，就是附近必须要有电源。
从性能上看，其实FP1不仅仅是一个人体传感器，它同时还集成了空间、方向、距离、动态的感应，可以同时探测一个区域的是否有人停留，是否有进入和离开的行为，并能大概判定人员的位置，当然，目前仅支持识别1人，多人活动是无法识别的。
自然，这些探测到的状态都可以作为联动条件，所以其联动方式非常灵活多样。
这里面值得说明的，就是联动方式中的“进入”和“有人”与普通人体红外传感器的“有人移动”是有区别的，“进入”的联动与普通人体红外传感器的“有人移动”类似，但是“有人”则是通过6秒的持续侦测来判定人员是经过还是停留。同时进入和离开还可以判定是从左侧还是右侧。所以，整体来讲，其提供的联动方式非常丰富，几乎可以满足当前人体探测的一切需求。
因此，它可以实现很多之前无法实现的功能，例如可以进入区域开灯，走近了灯更亮，走远了灯暗一些等等，很有意思。
略有遗憾的是，目前如此丰富的探测功能只在Aqara Home APP中可以实现，虽然FP1支持苹果HomeKit，但是在HomeKit中进支持“有人”和“无人”两种状态触发联动。
米家就更不用想了，FP1需要接入Zigbee 3.0网关，虽然Aqara体系中Zigbee 3.0网关比较多，比如G3摄像头就可以作为Zigbee 3.0网关使用，但是FP1是无法在米家中使用的。
受限于其原理，一些具备动态属性的东西也会对FP1的探测构成干扰，例如风扇、出风口、流水、窗帘、宠物等等。解决办法有二，一是硬件安装的时候将探测范围避开这些东西；另外一个就是在软件上设置探测范围，将这些区域设置为干扰源从而避开这些区域。
说到这里，大家应该对FP1有了比较全面的了解了。
总体来讲，FP1具有更加丰富的探测能力，可以识别静止状态的人体，且软件方面功能丰富，支持区域监测，联动功能强大。但是其必须使用插座供电，拖着电源线，同时对出风口、流水等造成的干扰依然无法识别，所以在使用中，依然要注意避免干扰。
那么问题来了，对于Aqara目前的人体红外传感器、高精度人体传感器和FP1应该如何选择呢？
很简单，普通人体红外传感器价格便宜，监测位置不规则，但是可做多数区域的监测，比如过道、卫生间（不包括坐便器）、厨房等人体活动相对较大幅度的区域都可以使用普通人体红外传感器。
高精度人体传感器不需要电源，续航长，监测位置规则，具有微动监测能力，可以满足书房书桌、客厅沙发、卫生间坐便器等场景的监测。
而FP1功能全面，需要电源，可以用在客厅、卧室等相对较大的需要较多联动方式的重点区域的监测。
三者灵活配合，一定程度上保证探测效果的同时，尽量降低成本。
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