智能家居中的傳感器應(yīng)用

1、智能家居中的傳感器應(yīng)用一、智能家居簡介：智能家居是一個居住環(huán)境，是以住宅為平臺安裝有智能家居系統(tǒng)的居住環(huán)境，實施智能家居系統(tǒng)的過程就稱為智能家居集成。 智能家居集成是利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)備集成。由于智能家居采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議的不同，大多數(shù)智能家居系統(tǒng)都采用綜合布線方式，但少數(shù)系統(tǒng)可能并不采用綜合布線技術(shù)，如電力載波，不論哪一種情況，都一定有對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)來完成所需的信號傳輸任務(wù)，因此網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)是智能家居集成中關(guān)鍵的技術(shù)之一。安全防范技術(shù)是智能家居系統(tǒng)中必不可少的技術(shù)，在小區(qū)及戶內(nèi)可視對講、家庭監(jiān)控、家庭防盜報警、與家庭

2、有關(guān)的小區(qū)一卡通等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。自動控制技術(shù)是智能家居系統(tǒng)中必不可少的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在智能家居控制中心、家居設(shè)備自動控制模塊中，對于家庭能源的科學(xué)管理、家庭設(shè)備的日程管理都有十分重要的作用。音視頻技術(shù)是實現(xiàn)家庭環(huán)境舒適性、藝術(shù)性的重要技術(shù)，體現(xiàn)在音視頻集中分配、背景音樂、家庭影院等方面。 智能家居又稱智能住宅。通俗地說，它是融合了自動化控制系統(tǒng)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)于一體的網(wǎng)絡(luò)化智能化的家居控制系統(tǒng)。智能家居將讓用戶有更方便的手段來管理家庭設(shè)備，比如，通過家觸摸屏、無線遙控器、電話、互聯(lián)網(wǎng)或者語音識別控制家用設(shè)備，更可以執(zhí)行場景操作，使多個設(shè)備形成聯(lián)動；另一方面，智能家居內(nèi)的各種設(shè)

3、備相互間可以通訊，不需要用戶指揮也能根據(jù)不同的狀態(tài)互動運行，從而給用戶帶來最大程度的高效、便利、舒適與安全。二、家居中的可測物理量：1、亮度。如主人在家時，時間是晚上，亮度已經(jīng)下降到一定的范疇以下，系統(tǒng)會自動打開主人周邊的照明設(shè)備，方便主人的生活。2、溫度。一年四季，一天24小時存在或大或小的溫差，根據(jù)不同的溫度，系統(tǒng)將啟動室內(nèi)的降溫或取暖設(shè)備，使人們的生活更舒適。3、濕度。一年中有的季節(jié)潮濕，有的季節(jié)干燥，系統(tǒng)可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)室內(nèi)的空氣濕度，保持在最適宜人們居住的狀態(tài)。4、煙霧。當(dāng)無人在家或者只有小孩在家時，若家中發(fā)生火災(zāi)，那么系統(tǒng)將自動接通火警，并打開噴水龍頭。5、聲音主人打開一些電子設(shè)備

4、時，不必手工開啟，可以利用聲音啟動，使生活更方便。三、可使用的傳感器及原因1、可見光傳感器主要用于測量室內(nèi)可見光的亮度，以便調(diào)整室內(nèi)亮度。它的基本原理是能感受可見光并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號。特點：a.暗電流小，低照度響應(yīng)，靈敏度高，電流隨光照度增強(qiáng)曾線性變化 。b.內(nèi)置雙敏感源，自動衰減近紅外，光譜響應(yīng)接近人眼函數(shù)曲線。 c.內(nèi)置微信號CMOS放大器、高精度電壓源和修正電路，輸出電流大，工作 電壓范圍寬，溫度穩(wěn)定性好。 d.可選光學(xué)納米材料封裝，可見光透過，紫外線截止、近紅外相對衰減，增強(qiáng)了光學(xué)濾波效果。電路圖： 2、溫度傳感器 主要用于測量室內(nèi)的溫度，方便調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。它的主要原理是能感受溫度并

5、轉(zhuǎn)換成可用輸出信號。特點：a.采用高性能溫濕度變送器，準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性能高。b.采用數(shù)字信號傳輸，布線方便，信號傳輸距離遠(yuǎn)。c.開放式通訊規(guī)約，系統(tǒng)擴(kuò)展方便。d.組態(tài)軟件界面，系統(tǒng)穩(wěn)定性有保障。e.軟件功能豐富、實用，方便維護(hù)及功能升級。電路圖：3、濕度傳感器主要用于測試室內(nèi)的濕度，方便調(diào)節(jié)。它的基本原理是能感受氣體中水蒸氣含量，并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號。特點：a.濕度傳感器是非密封性的，為保護(hù)測量的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性，應(yīng)盡量避免在酸性、堿性及含有機(jī)溶劑的氣氛中使用。也避免在粉塵較大的環(huán)境中使用。為正確反映欲測空間的濕度，還應(yīng)避免將傳感器安放在離墻壁太近或空氣不流通的死角處。如果被測的房間太大，就應(yīng)放置

6、多個傳感器。b. 有的濕度傳感器對供電電源要求比較高，否則將影響測量精度或者傳感器之間相互干擾，甚至無法工作。使用時應(yīng)技要求提供合適的、符合精度要求的供電電源。c. 傳感器需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離信號傳輸時，要注意信號的衰減問題。當(dāng)傳輸距離超過200m以上時，建議選用頻率輸出信號的濕度傳感器。d. 由于濕敏元件都存在一定的分散性，無論進(jìn)口或國產(chǎn)的傳感器都需逐支調(diào)試標(biāo)定。大多數(shù)在更換濕敏元件后需要重新調(diào)試標(biāo)定，對于測量精度比較高的濕度傳感器尤其重要。電路圖：4、氣敏傳感器主要用于測量空氣中特定氣體的含量，當(dāng)有危險時會自動報警。它的基本原理是聲表面波器件之波速和頻率會隨外界環(huán)境的變化而發(fā)生漂移。氣敏傳感器就

7、是利用這種性能在壓電晶體表面涂覆一層選擇性吸附某氣體的氣敏薄膜，當(dāng)該氣敏薄膜與待測氣體相互作用（化學(xué)作用或生物作用，或者是物理吸附），使得氣敏薄膜的膜層質(zhì)量和導(dǎo)電率發(fā)生變化時，引起壓電晶體的聲表面波頻率發(fā)生漂移；氣體濃度不同，膜層質(zhì)量和導(dǎo)電率變化程度亦不同，即引起聲表面波頻率的變化也不同。通過測量聲表面波頻率的變化就可以準(zhǔn)確的反應(yīng)氣體濃度的變化。特點：a. 測定固有電阻值時, 要求必須在潔凈空氣環(huán)境中進(jìn)行。電路圖：5、聲音傳感器主要用于測試室內(nèi)聲音，達(dá)到聲控的效果。聲音傳感器，具體的說就是有一個小彈片來感應(yīng)聲音并通過一個繼電器把聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號，在聲音足夠大的時候電信號也足夠大，這時候的電

8、信號就傳到開關(guān)的觸頭上，來使電路接通或者斷開。電路圖：四、小結(jié)隨著科技的飛速發(fā)展及生活水平的不斷提高，人們對智能化家居生活的需求也逐漸增大。越來越多的智能住宅、智能小區(qū)應(yīng)運而生，智能家居得到了眾多開發(fā)商和消費者的青睞！就中國的大環(huán)境而言，建筑智能化的市場前景非常樂觀。加上近兩年，業(yè)主對智能建筑的要求越來越高，這給樓宇自控廠家提供了一個很大的市場，各樓宇自控廠家競相使出法寶，以抓住有利商機(jī)。尤其是奧運會帶來了更多的商機(jī)，有幾個樓宇自控廠家專門為此成立了相應(yīng)的部門，如霍尼韋爾(天津)有限公司成立了場館設(shè)施項目部、西門子樓宇科技(中國) 有限公司成立了奧林匹克項目部等，以期用完善的技術(shù)解決方案來服務(wù)

9、北京奧運。 三網(wǎng)融合開啟智能家居產(chǎn)業(yè)。“三網(wǎng)融合”將掀起一場“寬帶革命”，光纖入戶將成為未來寬帶發(fā)展的主導(dǎo)趨勢，而現(xiàn)有的xDSL基礎(chǔ)設(shè)施逐步走向其生命周期的終點。一直以來，光纖是寬帶網(wǎng)絡(luò)多種傳輸媒介中最理想的一種，它的特點是傳輸容量大，傳輸質(zhì)量好，損耗小，中繼距離長等。它和ADSL的區(qū)別在于：ADSL使用的是頻分復(fù)用，一人享用一根電話線上網(wǎng)，在這根電話線里還有你的電話機(jī)使用的語音信號。而光纖寬帶目前是通到小區(qū)，然后分別通過超5類網(wǎng)線通到各用戶，今后光纖寬帶將直接通到各用戶。 縱觀我國互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)速，平均速率僅1.774M，排名全球第71位，大部分以512K至2M為主，接入速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界先進(jìn)水平

10、，這已成為中國推進(jìn)寬帶發(fā)展的瓶頸。但與此同時，目前國內(nèi)比較普遍的512Kbit/s至2Mbit/s的帶寬只能支持標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視頻道和同步寬帶互聯(lián)網(wǎng)連接，但不足以支持高清晰度電視等更高端的業(yè)務(wù)。另有數(shù)據(jù)顯示，從2004年開始，每年的寬帶接入用戶和寬帶普及率都持續(xù)增長，從2004年到2008年寬帶普及率是年均增長了 46%，預(yù)計到2011年，中國帶寬接入用戶累計達(dá)到14855萬?？上攵袊挠脩魧挼男枨笤絹碓礁?，每年都在持續(xù)的增長，傳統(tǒng)的ADSL已不能滿足人們的需求，光纖寬帶就成未來寬帶發(fā)展的必然方向。這對于智能家居產(chǎn)業(yè)中的光通信產(chǎn)品商是一大利好。 “三網(wǎng)融合”將傳統(tǒng)廣播電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、通

11、信網(wǎng)進(jìn)行融合，對于家庭而言，這相當(dāng)于為千家用戶修建的信息高速公路，它不僅繼承了原有的話音、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)，而且通過網(wǎng)絡(luò)的整合，衍生出了更加豐富的增值業(yè)務(wù)類型，如交互式網(wǎng)絡(luò)電視、圖文電視、VOIP、視頻郵件和網(wǎng)絡(luò)游戲等，極大地拓展了業(yè)務(wù)提供的范圍。如果您對當(dāng)前正在播放的電視內(nèi)容感到乏味無索而想欣賞一部網(wǎng)絡(luò)熱映大片，如果您想同電視觀眾與電視服務(wù)提供商之間進(jìn)行互動，如果您想使得您的電視界面更為個性化和即時化這些已經(jīng)不是奢想，隨著“三網(wǎng)融合”的推進(jìn)，這一切均可實現(xiàn)。利用寬帶有線電視網(wǎng)，集互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、通訊等多種技術(shù)于一體，向家庭用戶提供包括數(shù)字電視在內(nèi)的多種交互式服務(wù)的嶄新技術(shù)，被稱之為交互式網(wǎng)絡(luò)電視或IPTV。用戶在家中可以有兩種方式享受IPTV的服務(wù)：(1)計算機(jī)， (2)網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒+普通電視機(jī)。它能夠很好地適應(yīng)當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的趨勢，充分有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源，讓您隨心所欲打造您的家庭娛樂。 對于普通老百姓而言，這一信息意味著未來生活方式的變化。在三網(wǎng)融合之后，人們要打固定電話、上網(wǎng)、看電視，不需要再像現(xiàn)在這樣接入3條線，一條線就能滿足所有需求。如果選用無線接入，家里甚至都不需要另外接線。三者之間相互交叉，形成你中有我、我中有你的格局，也會降低通信費用支出。隨著三網(wǎng)時代的到來，居民的生活將會更