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(gè)居住環(huán)境，是以住宅為平臺(tái)安裝有智能家居系統(tǒng)的居 住環(huán)境，實(shí)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(dòng)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(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)來完成所需的信號(hào)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(duì)講、家庭監(jiān)控、家庭防盜

2、報(bào)警、與 家庭有關(guān)的小區(qū)一卡通等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。自動(dòng)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(dòng)控制 模塊中，對(duì)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(shí)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(dòng)化控制系統(tǒng)、計(jì) 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(shí)別控制家用設(shè)備，更可以執(zhí)行場(chǎng)景 操作，使多個(gè)設(shè)備形成聯(lián)動(dòng)；

3、另一方面，智能家居內(nèi)的各種設(shè)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(dòng)運(yùn)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(cè)物理量：1、亮度。如主人在家時(shí)，時(shí)間是晚上，亮度已經(jīng)下降到一定的范疇以下，系統(tǒng) 會(huì)自動(dòng)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(shí)存在或大或小的溫差，根據(jù)不同的溫度，系統(tǒng)將啟動(dòng)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(shí)，若家中發(fā)生火災(zāi)，那么系統(tǒng)將自動(dòng)接通火警，并打開噴水

4、龍頭。5、聲音主人打開一些電子設(shè)備時(shí)，不必手工開啟，可以利用聲音啟動(dòng)，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(cè)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(hào)。特點(diǎn)：暗電流小，低照度響應(yīng)，靈敏度高，電流隨光照度增強(qiáng)曾線性變化內(nèi)置雙敏感源，自動(dòng)衰減近紅外，光 譜響應(yīng)接近人眼函數(shù) 曲線。內(nèi)置微信號(hào)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?？蛇x光學(xué)納米材料封裝，可見光透過，紫外線截止、近紅外相對(duì)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(cè)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

5、能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)。 特點(diǎn)：采用高性能溫濕度變送器，準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性能高。采用數(shù)字信號(hào)傳輸，布線方便，信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn)。開放式通訊規(guī)約，系統(tǒng)擴(kuò)展方便。組態(tài)軟件界面，系統(tǒng)穩(wěn)定性有保障。軟件功能豐富、實(shí)用，方便維護(hù)及功能升級(jí)。電路圖：嵩-低溫度傳感麝Rb R2和兩個(gè)2, 2kQ電阻蛆成電拚電路。R2是熱敏曲阻 R1設(shè)置使L混E的溫度” 1K成扃 于設(shè)置溫度時(shí),低溫?zé)鬖I和高溫?zé)鬖3分別用來指示欠溫和過溫狀戀。3、濕度傳感器主要用于測(cè)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(hào)。特點(diǎn)：濕度傳感器是非密封性的，為保護(hù)測(cè)量的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性，應(yīng)盡量避 免在酸性

6、、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(cè)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(cè)的房間太大，就應(yīng)放置多個(gè)傳感器。有的濕度傳感器對(duì)供電電源要求比較高，否則將影響測(cè)量精度.或 者傳感器之間相互干擾，甚至無法工作。使用時(shí)應(yīng)技要求提供合適的、符 合精度要求的供電電源。傳感器需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸時(shí)，要注意信號(hào)的衰減問題。當(dāng)傳 輸距離超過200m以上時(shí)，建議選用頻率輸出信號(hào)的濕度傳感器。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(duì)于測(cè)量精 度比較高的濕度傳感器

7、尤其重要。電路圖：相對(duì)濕度傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)器ITlWfi吉知環(huán)相對(duì) 濕度微調(diào)傳感器是EANAMMKK5 公田的相對(duì)筆度技穗器，ITlWfi吉知環(huán)相對(duì) 濕度微調(diào)傳感器是EANAMMKK5 公田的相對(duì)筆度技穗器，K 在7E %相對(duì)濕度卜為 斜率相年濕度這一電路把常個(gè)LTC1W3和個(gè)基準(zhǔn)濕度傳感器組合在起,形成一個(gè)以電倚策激為基礎(chǔ)的 簡單電路。規(guī)定的傳感器在相對(duì)濕度時(shí)It 40GpF的額定電容.斜率為E, ipF/“相對(duì)濕度. 佬感器兩端的平均電壓必須為母，從而防止傳感器中發(fā)生有害的電化學(xué)遷移LTC1043 A使 LT1009基準(zhǔn)的電阻換算的部分反脅 在引腳14A產(chǎn)生負(fù)電位LTCIO43B通過引腳12

8、B、13B，和14 B使?jié)穸葌鞲衅鹘惶娴爻潆姾头烹?將【4B和?B連接在 起時(shí)，傳感器通過MF的電容器對(duì)引腳 14A的負(fù)電位充電當(dāng)14B科2B瀾汗時(shí). 通過連接翌M的求和點(diǎn)此時(shí),傳感器通過以21IC 露4、氣敏傳感器主要用于測(cè)量空氣中特定氣體的含量，當(dāng)有危險(xiǎn)時(shí)會(huì)自動(dòng)報(bào)警。它的基本原理是聲表面波器件之波速和頻率會(huì)隨外界環(huán)境的變化而發(fā) 生漂移。氣敏傳感器就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(cè)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(shí)， 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

9、 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(cè)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(diǎn)：a.測(cè)定固有電阻值時(shí)，要求必須在潔凈空氣環(huán)境中進(jìn)行。電路圖：NAP-66A是接觸燃燒式LP煤氣傳感器用途:應(yīng)用于各種煤氣濃度計(jì)、LP煤氣泄漏報(bào)警器以及核對(duì)酒精濃度等場(chǎng)合。特點(diǎn):穩(wěn)定性高，再現(xiàn)性和精度好,煤氣濃度的輸 出信號(hào)具有良好的線性，響應(yīng)速度好，為超小型報(bào)警器 的設(shè)計(jì)提供了很大的自由度額定值：電橋外加電壓:AC,2.00.20V,DC,2.00.20V。電橋外加電流:AC, 150 170mA, DC ,150 170mA。工作溫、濕度：溫度，-1050無，濕度,95%RH

10、以 下#下。存儲(chǔ)溫、濕度：溫度，-2060下。存儲(chǔ)溫、濕度：溫度，-2060昭，濕度,95%RH以1(宓3I3 SK H聲捽電路宓3I3 SK H聲捽電路5、聲音傳感器主要用于測(cè)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(gè)小彈片來感應(yīng)聲音并通過一個(gè)繼電器把聲 音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，在聲音足夠大的時(shí)候電信號(hào)也足夠大，這時(shí)候的電信號(hào)就 傳到開關(guān)的觸頭上，來使電路接通或者斷開。電路圖：電路封裝有兩種形式圖旦為黑咬H裝；圖打?yàn)楸馄教沾煞庋b“圖。引間 的圓圈代表黑膠將芯片保護(hù),條狀片為敷銅片（印制線條）,將芯片的引線接hi -圖d為skn的龐型成 用電路，圖c為話簡2CZ17, 2CZ18的

11、接線虱在這例中，A點(diǎn)輸入為三 級(jí)放大，犬敏度最高；B點(diǎn)輸 人為兩級(jí)放大，靈敏度次之. 可滿足一般耍求，可省去G, Ki；（：點(diǎn)輸入為一級(jí)放大，靈 敏度較低，此時(shí)可省去J 闿、G、0，調(diào)整方法與 SKI型電路相同,話筒接在A點(diǎn)使用時(shí)，在 有聲音時(shí)出現(xiàn)自激振蕩，是因 為SK 11的增益過高所致， 可改變反饋電阻 板R3的阻 值，或者干脆省略-級(jí)放大， 由R點(diǎn)輸入音頻信號(hào)，用降低 增益的辦法來消隱自激現(xiàn)象- 至于RP的調(diào)試方法,與鄰 1 .柜同。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(duì)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(yùn)而生，智能家居得到了眾多開 發(fā)商和消

12、費(fèi)者的青睞！就中國的大環(huán)境而言，建筑智能化的市場(chǎng)前景非常樂觀。加上近兩年，業(yè)主 對(duì)智能建筑的要求越來越高，這給樓宇自控廠家提供了一個(gè)很大的市場(chǎng)，各樓宇 自控廠家競(jìng)相使出法寶，以抓住有利商機(jī)。尤其是奧運(yùn)會(huì)帶來了更多的商機(jī)，有幾個(gè)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(chǎng)館設(shè)施項(xiàng)目部、西門子樓宇科技（中 國）有限公司成立了奧林匹克項(xiàng)目部等，以期用完善的技術(shù)解決方案來服務(wù)北京 奧運(yùn)。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(chǎng)“寬帶革命”，光纖 入戶將成為未來寬帶發(fā)展的主導(dǎo)趨勢(shì)，而現(xiàn)有的xDSL基礎(chǔ)設(shè)施逐步走向其生命 周期的終點(diǎn)。一直以來，光纖是寬帶網(wǎng)絡(luò)多種傳輸媒

13、介中最理想的一種，它的特點(diǎn)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(hào)。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?？v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，這已成為中國推進(jìn)寬帶發(fā) 展的瓶頸。但與此同時(shí)，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

14、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(jì)到 2011年，中國帶寬接入用戶累計(jì)達(dá)到14855萬。可想而知，中國的用戶對(duì)帶寬 的需求越來越高，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(duì)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)、通信網(wǎng)進(jìn)行融合，對(duì)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)

15、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(duì)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(dòng)，如果您想使得您的 電視界面更為個(gè)性化和即時(shí)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(shí)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(jì)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(shì)，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(duì)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