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智能家居中的传感器 物联网智能家居解决方案中的5种常用传感器

发布时间:2024-11-27 22:11:06

物联网智能家居解决方案中的5种常用传感器

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来源:物联之家网(iothome.com)

虽然物联网已经成为现实而不再是一个流行词,但它在大众中产生影响的是它能够构建“智能”解决方案的能力。

基于物联网的家庭自动化或智能家居赋予我们更多的安全性、更好地控制我们的资产,并通过明智和有效地使用水和电等能源资源以及实时监控来节省成本。

支持物联网的智能家居解决方案在防止盗窃、漏水或洪水、火灾等财产损失方面有很大帮助。

物联网智能家居解决方案的基础知识

智能家居解决方案包括一组传感器、网关、网络通道、云框架和网络管理界面和/或移动应用程序。其中传感器则通过感知所有重要数据(温度、接近度等形式),为物联网系统增添生命活力。

物联网传感器是继互联网之后现代最酷的发明之一。为什么呢?

不仅因为物联网传感器:

1、易于设置/安装

2、易于故障监测

3、没有杂乱的“有线”连接,因此具有更好的移动性和管理优势。

而且,传感器还可以让智能家居解决方案变得“聪明”。物联网传感器是基于IP的,因此可以连接到互联网。

物联网传感器感知并捕获来自家用电器和周围环境的实时数据,并通过物联网网关发送到云端。

传感器传达信息的准确性对于强大的智能家居解决方案来说非常重要。

感知环境信息的任何延迟或不准确(由于物联网传感器节点)有时都可能是灾难性的,例如,如果一场火灾爆发,而传感器没有监测到,那么后果是严重的。

智能家居解决方案中的传感器类型

如今,市场上出现了各种版本的智能家居解决方案,大都采用高端传感器技术和先进功能,增加了用户的舒适性和安全性。

但核心是,每个智能家居解决方案都必须包括基本的传感器,并能够根据各种刺激(如温度、烟雾、运动等)来监测环境数据的变化。

大多数传感器有两种:

▲与物理物体直接接触以感知任何波动

▲非直接触式以感知任何波动

让我们来看一下最常用的智能家居传感器:

▲温度传感器: 温度传感器能够监测周围环境温度的任何波动。来自这些温度传感器的信息被家庭自动化解决方案用于将房间内温度调节到所需的水平,并根据用户要求执行某些操作,如打开风扇和空调、放下窗帘等。

智能家居解决方案中一些常用的温度传感器是德州仪器公司的MSP430系列、LM35系列、Maxim Integrated DS18B20and系列等。

▲湿度传感器: 湿度传感器是检查湿度水平的好方法。理想的家庭湿度应该控制在30%到50%之间。如果湿度低于或高于此范围,会导致过敏、皮肤干燥或更高水平的沉重感和窒息感。

许多智能恒温器现在与湿度传感器集成在一起,以监测湿度水平的任何变化。

这些湿度传感器有助于保持空气质量,并提醒您存在过敏原、霉菌生长等。来自TE Connectivity的HTU21D、霍尼韦尔的Humidicon™HIH6100系列和Amphenol 的NPA-700高级传感器是现代智能家居解决方案中最常用的湿度传感器。

▲光学传感器: 光学传感器是监测环境光水平的好方法。这些传感器可用于测量外部光线水平,从而打开/关闭灯光以节省能源。这些传感器还可用于控制家中所的照明装置——打开/关闭它们或在需要时调整亮度。一些常用的光学传感器是Adafruit TSL2591和Addicore BH1750。

▲火灾/烟雾传感器: 当发生火灾时,为了确保人身和财产安全,警报的时机非常重要。

火灾/烟雾传感器的重要性不言而喻。通常,智能家居会配备一氧化碳监测仪,当建筑物内的一氧化碳含量超标时,它会提醒您。Maxim Integrated MAX30105是一种广泛用于火灾探测的传感器。

▲临近/运动传感器: 运动传感器对于确保家庭和财产安全至关重要,尤其是当您不在家的时候。

这些物联网传感器可以提醒您家中或周围的任何可疑活动。这些传感器还可感应任何运动或振动,并可响应2D或3D手势、UV指数或心率。一些常用的运动传感器是来自Silicon Labs的Si114x和Si1102。

还有更多的物联网传感器,如压力/气体传感器、声音探测器、液位监测传感器等,这些传感器现在安装在智能家居中,为您的家人以及宝贵财产提供更多安全保障。

总结

物联网技术从“传感器”数据中理解并凿刻出更智能、更全面解决方案的能力已经在改变世界。基于标准协议的物联网传感器节点的设计和开发是决定物联网实施成功和效率的关键因素。此外,除非传感器发送的数据不准确或不及时,否则没有必要进行高端和广泛的物联网设置。

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盘点六大传感器在智能家居的运用

智能家居指的是在闭合建筑的一定区域体积内,进行电气化、自动化的建筑内部构造,从而达到在科学合理地安排利用空间的基础上提升该空间的自动化控制效果,获得更好的生活、心理双重享受的目的。

智能传感器家居平台下智能家居控制系统的反应时间极短,传感效率较高,缩短了由于传统控制器传播滞后带来的时间延误,确保了智能家居控制系统的时效性,提高了智能家居控制系统的工作效率,真正实现了快捷性智能家居传播。

其中,网络智能家居控制系统则是网络智能家居整体的“心脏”,直接起到了调控作用。网络智能家居控制系统是对网络智能家居运转形式的统筹整合,其中,传感器作为支撑整个智能家居控制系统的脉络,相当于是整个系统的“中枢神经”,对信息的传递、命令的智能发布都有着重要意义。

温度传感器

温度传感器在智能家居中可以保证室温的恒定,是智能家居中必不可少的组成部分,在运用中,温度传感器可以根据季节的变化或者用户的需求来调整温度。

在温度的测量中,通过温度传感器可以采集温度信息,在现代智能家居中,通常选择DS18B20温度传感器,其具有稳定性及性能强大的特点,在运用中,可以将数字信号转化成为电信号,通过计算机系统的控制,将温度的信息传递给计算机系统,继而通过中央控制体系传输给空调,实现智能家居的温度控制。

湿度传感器

在智能家居的控制中,对湿度的控制可以提升用户的生活质量,为用户提供良好的生活环境。在智能家居的湿度控制中,主要是通过湿度传感器来实现对湿度的控制。

在现阶段的湿度传感器选择中,主要采用808H5V5集成湿度传感器,其可以显示空气湿度的具体变化,在集成系统内部,存在湿度传感器以及放大电路,可以将湿度信息转化成为电压信号传递给计算机系统,系统通过人为的湿度需求,将调整方案输送给烘干或者加湿器,从而提升智能家居的环境。可见,在智能家居中,通过湿度传感器,可以实现对湿度的控制,从而避免家居的损坏或者对人体的皮肤造成损伤。

温湿传感器

在智能家居的控制中,温度计湿度的控制均为环境控制的重要指标,但是仅仅对单一指标进行控制,将会浪费较多的资源,且会延长计算时间,需要通过计算机的合成来进行分析。因而需要探究新型的传感器应用方式。

温湿传感器可以实现对温度和湿度的同时调节,符合智能家居的理念,且具有体积小和功耗低等特点。在目前的智能家居设计中,通常采用STH10温湿传感器来控制室内的温度和湿度,STH10芯片可以同时采集温度和湿度信息,在独立系统中对两种物理变量进行分开计算,并且转化成为电信号传输到相应的控制终端,实现智能家居的控制目的。

气体浓度传感器

气体浓度传感器是智能家居的重要检测手段,在居家生活中,可燃气体以及污染气体是影响人们健康及生命的因素,在智能家居中,通过气体浓度传感器,可以实现对危险气体的分析,继而可以采取针对性的控制策略。

在现代智能家居中,主要是通过TG S109气体浓度传感器进行监测,在监测的过程中,用户仅仅需要将检测气体的合理指标输入到计算机系统中,系统在采集相关信息后,即可对两种气体进行对比分析,一旦气体浓度超过范围,将会发出警报并且及时通过油烟机来清除气体。在智能家居中,通过气体浓度传感器的应用,可以实现对换气扇以及油烟机的调控,从而提升智能家居的享受效果。

图像传感器

在智能家居中,图像传感器同样是重要的应用元件之一。主要是由于在现代建设中,需要通过监控设备来实现内部的监控以及住宅周边的监控,在传统的监控手段中,主要是通过摄像头来进行监控,而无法将信息传递给用户,一旦监控系统被破坏,将会导致用户承担较大的损失。而在智能家居系统中,通过PC端的监控,可以将信息发送给用户的手机或者电脑,实现远程监控,在在智能监控中,利用图像传感器,可以进行光电转换,其主要是由CCD和CMOS传感器组成,通过其可以制作数字摄像机,实现对智能家居的全面控制。

光电传感器

在传统的生活方式中,人们在运用水源、电源以及光源等情况时,均需要手动设置开关来完成,而在智能家居中,通过光电传感器,可以实现对智能家居的全面控制。利用光阻可以设计自动照明灯,通过红外线感应系统,可以实现对居家的便利化照明,不需要人为进行控制。另外,在光电传感器的运用中,通过红外线传感器可以实现对水龙头、温度计湿度等多种条件的控制,这样可以节约相应的资源,且会提升用户的享受。

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