智能家居与智能传感器

智能传感器与网络
（制作人：李锦程）
智能家居
前言

在万物互联时代，传感器是其中最关键的组件之一。 作为物联网中一个从外界接收信息的载体，重要的感 知层前端。常见的传感器有距离传感器、光传感器、 温度传感器、角速度传感器、气压传感器、加速度传 感器、湿度传感器等。上述传感器的工作原理虽然各 有不同，但最基本的原理却相差无几，只不过大多都 根据特定的领域在一般原理的基础上做了特定的升级 和扩展。传感器作为实现人工智能趋势下的核心组件 ，在任何应用领域都不可缺少，而我们今天就来盘点 一些应用于智能家居的传感器。
传感器类型与作用




智能恒温器：根据家里的温湿度自动开启/关闭空调、供热系统 烟雾检测器：检测室内烟雾浓度，并将实时数据发送到客户端 热度检测器：检测室内温度是否急速上升，并将实时数据发送到 客户端 PIR监控传感器：当触发报警时，照片或视频发送到客户端 网络摄像机:通过网络随时视频查看家里的情况 门磁设备：门、窗被打开或关闭时将触发传感器报警 移动监测:监测非法入侵或可疑的移动状态 声光报警:突发事件中，通过高分贝警笛声引起人们的注意 智能插座:电灯可实现自动化或远程智能遥控开关
飞利浦Hue运动传感器图
Vensi威士丹利智能家居的空气质量检 测器

气体传感器是智能家居中最应该具备的，空气 中的有害气体对人类身体有着致命危害，所以 在智能家居中，控制检测也是重要的组成部分 。而Vensi威士丹利空气质量检测器，可以为 您带来空气VOC，PM2.5，温湿度检测，可以 说是多种空气传感的聚合，可采用 WIFI/Zigbee/433组网的方式，安装维修很便 捷。
整体图
飞利浦Hue运动传感器

智能家居的兴起，让关灯方式也变得丰富多彩起来，智能 开关，Alexa和Siri的语音控制等应用层出不穷，飞利浦推 出的全新飞利浦Hue运动传感器带来全新的灯控方式。该 设备通过内置的运动检测器来打开/关闭个别电灯或者关闭 所有照明，同智能家居安全系统的移动传感器类似，全新 的Hue扩展主要适合于卧室和走廊，任何人走动都能产生 相应的操作。传感器能够追踪5米范围内的移动，然后在半 秒时间内触发电灯开关或者照明场景，充足的电池续航， 可以选择传统螺丝固定或者通过磁铁进行固定。通过 ZigBee能够和现有的Hue bridge进行连接，单个bridge最 多能够有12个运动传感器，售价为39.95美元。
眼动追踪

除了主流的头部、运动追踪，还有一些厂商另辟蹊径 ，希望带来更酷的、更逼wk.baidu.com的虚拟现实体验，FOVE 便是一个例子，它能够实现眼动追踪功能。具体来说 ，是通过在头戴显示器中加入红外追踪传感器，来追 踪眼球移动，这意味着用户可以不必转头来移动视角 ，更符合现实生活中的感觉。另外，FOVE的眼动追 踪还能够实现景深式体验，简单来说就像你的眼睛可 以变焦（看愿景近景模糊、反之亦然），这种感觉无 疑更加逼真，对于虚拟现实技术提升临场感具有巨大 意义。
Vensi威士丹利智能家居的空气质量检 测器图
指纹解锁门锁

指纹密码解锁的门锁，是一款基于ZigBee、 SmartRoom技术构建的新型产品，只需拿出 移动智能终端，输入密码，门会为你自动打开 ，另外，你再也不用担心忘带钥匙或者忘带手 机，你的家人可以为你远程开锁。对于安全， 智能锁具有更完善的保护机制，任何人开锁、 上锁、反锁，你和家人都可以及时掌握。
指纹解锁门锁图
红外入侵探测器

SmartRoom是红外入侵探测器，其在有 效工作范围内，当有人非法闯入时，人体 的红外线被感应器实时探测，并发出无线 报警信号到通信主机，从而实现监控任务 。
红外入侵探测器图
云家7W灯泡

云家7W灯泡是基于ZigBee/SmartRoom 协议设计而成的新型灯泡产品。该产品不 但节能省电，还可通过手机随时变幻色彩 。通过简单设置，无线智能调色调光灯可 为您呈现不一样的模式切换，如入睡时自 动调暗亮度，并在设定时间内自动休眠; 离家时，自动熄灭，回家时又为您贴心点 亮。
运动追踪

运动追踪方面，基本上都是通过配件来实现，毕竟虚 拟现实显示器只是头戴型显示器而已。在这方面，每 家公司的实现形式略有差异。其中，Oculus Rift需要 通过Touch手柄来实现控制，手柄上内置了大量传感 器，可以监测手部运动，实现特定操作。HTC Vive的 运动追踪功能最为全面，通过在房间设置两颗激光追 踪镜头来扫描头戴上、手柄上的激光传感器，以此实 现场景式的追踪效果。
Climax智能家居整体解决方案

Climax是一个智能家居整体解决方案提供商， 成功地将无线网络安全、家庭自动化、能源管 理、紧急服务和视频监控整合到一个完整的智 能家居系统中，创新的一体化解决方案让大家 对智能家居有了更全面的认识。该智能家居网 关加入了ZigBee和Z-Wave技术，与其他制造 商配件兼容，提供无限的可扩展性和便利性， 射频通信范围可涉及2公里元，连接蜂窝网络 可实现远程监控。
温湿度传感器
虚拟现实头显和传感器原理详解


头部追踪
为了模拟人类自然的视角转换效果，虚拟现实 头戴们都内置了头部运动追踪功能，即6轴追 踪，可以实现X、Y、Z轴及前后侧面追踪。另 外，头戴们也内置了诸如陀螺仪、加速度计和 磁力计来模拟转动速度等细节，我们可以在 Oculus Rift、HTC Vive和索尼Playstation VR 上看到一些LED或是激光传感器，可以降低信 号延迟。
云家7W灯泡图
运动传感器——手环设计

对于运动传感器大家一定不会陌生，它能够让您随时 了解家中或周边的一举一动，一旦有些"风吹草动"它 都会将预警信息发送至主人的手机中。

方案介绍：小米手环设计，功能有基本的 计步、睡眠监测、卡路里计算，还能通过 设定目标，帮助用户完成每日的运动量。 采用台湾的主芯片，传感器采用ADI的三 轴MEMS加速度传感器和蓝牙芯片。
智能家居第一阶段
使用移动终端进行 远程控制。
此阶段，实现家电的
控制主要依靠 人为干涉， 是一个开环系统， 能远程控制， 但不能获得家电的 自身数据， 不能自动控制等。
智能家居第二阶段
智能家电加入传感器， 可以感觉环境 及自身的状况。 如光线、温湿度、 空气质量、 家电自身工作状态， 数据上传到云平台， 平台根据用户设置的 条件自动触发控制。 此阶段数据的流向 可以形成一个闭环， 但云平台还不够“智慧”， 不能自我学习。
智能家居第三阶段
智能家电系统拥有“大脑”， 具有思考能力、学习能力。 云平台收集智能家电 反馈回来的数据， 随着采集到的数据越来越大， 大数据分析技术的提高， 云平台可以学习用户的 使用习惯， “思考”用户在 相应时空下的需求， 进行自动控制。 家电制造商可以分析 不同区域用户使用喜好， 设计更加多元化、 更适合的产品。
手环
温湿度传感器——多功能空气检测仪


适宜的温湿度同样可以为用户带来舒适的居住环 境，虽然一些电器设备中也内置温湿度探头，但 毕竟监测的范围有限，难以监测家中每个角落， 因此温湿度传感器则可以弥补这个缺失，带来全 方位的环境反馈。 方案介绍：多功能空气检测仪，空气检测主要分 为以下几个方面：甲醛检测、PM2.5检测、温湿 度检测(SHT20传感器)、时间、ESP8266的联网 、TFT显示。