2023-06-01 16:24
家里装了智能家居人体传感器之后,只要你走过,就会感应到你,比如声控灯一样,走近的时候,灯就亮了,走过之后,灯就灭了,不用抹黑起床,更节省了能源。
智能家居人体传感器:
人体传感器的工作原理
目前市面上绝大部分人体传感器的原理都是热释电效应,当然个别产品会采用其他原理,可以实现静止人体的检测,但是目前成本较高、技术不够成熟且应用极少,所以此处不讨论。
热释电效应是指一些具有自发式极化的晶体,在温度发生变化的情况下,会导致某一方向上产生表面极化电荷,也就是电位发生变化。红外线具有明显的热效应,所有物体都会向外辐射与本身温度相关的红外线,人体也一样,而此红外线照射到热释电材料上以后,就会导致热释电材料产生微弱的电位变化,将此电位变化的信号调理、放大后就能判断是否有人体移动。
当然,人体发出的红外线十分微弱,而人体传感器一般都可以汇聚人体发出的红外线,所以使用非常广泛。但是从原理可以看出,这种人体传感器只能通过菲涅尔透镜部分汇聚红外线,以产生交替变化的“盲区”和“高灵敏区”,这样人体移动时候发出的红外线会交替的通过“盲区”和“高灵敏区”,从而实现更高的检测精度。同时菲涅尔透镜后加入滤光片,此滤光片只让人体发出的特定波长的红外线透过,去除其他红外线的干扰,以提高探测灵敏度。
人体传感器的优点和缺点
用于人体红外线检测的热释电材料价钱便宜,且本身不发出任何波束,功耗极低,所以使用非常广泛,但是从原理可以看出,这种人体传感器只能传感人体的移动,也就是人体发出红外线的变化,如果人体静止不动,传感器是无法分辨的。当然,正常的人体绝对静止不动是不可能的,说的准确一点就是人体移动的幅度要大于菲涅尔透镜产生的“盲区”和“高灵敏区”,所以,很明显,离人体传感器越近,则人体传感器分辨微弱的人体动作的能力越强。另外,对于人体传感器来讲,它探测的是人体移动导致的红外线的变化,而和人体体温接近的物体或者生物,如小猫、小狗等宠物、暖气片、车灯等也会误触发人体传感器。如果人体发出的红外线被玻璃、浴帘等材质阻挡,或者环境温度和人体体温非常接近,人体传感器依然可能发生探测不到人体的情况。
虽然玻璃等透明材质看上去不会衰减可见光,但是依然可能衰减人体发出的红外线,所以人体传感器表面,也就是有菲涅尔透镜的那一面是不能使用玻璃等材质遮挡的。且人体传感器传感范围比较大,也不适合安装在86暗盒等的内部,所以在实际安装使用中人体传感器的隐藏是个问题:突出了容易影响美观,隐藏又影响功能,所以在使用中尽量选用体积尽可能小的人体传感器或者和室内风格颜色相似的人体传感器,在美观和实用中找到一个平衡。
人体传感器在智能家居中的作用:
首先我们要知道所有的感知人是否在家的家居都是通过人体传感器为主的传感器来实现的,传感器主要是为了联动其他设备的状态运行,比如说灯的开关,移动侦测等。人体传感器是智能家居中最常用的设备之一,它能够感知到人体的运动状态等信息。当人们进入或者离开某个区域时,人体传感器可以通过接收到的信号触发相应的智能设备进行自动控制。
此外,人体传感器还可以与其他智能设备进行联动,实现更加智能化的控制方式,例如当用户离开房间时自动关闭灯光和电器,同时开启安防设备,提高家庭的安全性。
在家庭领域,通常我们除了这些最基本的功能以外,还需要传感器做一些别的工作,比如说监测防护,特别是有老年人的家庭,很容易出现安全问题,现在一些传感器已经可以做到24小时的行动轨迹监测,跌倒、异常监测,自动报警等功能,大大提升了居住的安全性和便捷性,也代替了传统摄像头加强被监护人的隐私保护。