（中職）走進智能家居單元4 案例1教學課件

1、正版可修改PPT課件（中職）走進智能家居單元4 案例1教學課件走進智能家居學習單元4探索物聯(lián)網(wǎng)主要支撐技術(shù)案例1 物聯(lián)網(wǎng)實施的基礎(chǔ)傳感器技術(shù)走進智能家居案例描述 “物聯(lián)網(wǎng)”也稱為“傳感網(wǎng)”，是指將各種信息傳感設(shè)備，比如射頻識別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是讓所有的物品都能夠遠程感知和控制，并與現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)連接在一起，形成一個更加智慧的生產(chǎn)生活體系。 “智能家居”實現(xiàn)的是家庭智能化，將是家庭版的物聯(lián)網(wǎng)，是物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)的組成單位，而傳感器技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)實施的基礎(chǔ)，可以說“智能家居”是物聯(lián)網(wǎng)概念的一個具體體現(xiàn)。你想要實現(xiàn) “智能家

2、居”嗎？那么首先應(yīng)該掌握的既是傳感器技術(shù)：通過家居中安裝的各種傳感設(shè)備采集實時信息然后進行相應(yīng)的信息處理，最后對各種異常狀況進行相應(yīng)的控制。實現(xiàn)了對家居環(huán)境的實時監(jiān)控，并通過系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)構(gòu)建一個和諧、溫馨的家居生活。案例呈現(xiàn)活動1 傳感器的基本概念 傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。傳感器是獲取信息的工具，俗稱探頭，有時亦被稱為轉(zhuǎn)換器、變換器、變送器或探測器。圖4-1 傳感器活動1 傳感器的基本概念1什么是傳感器？2你還知道生活中哪些方面使用了傳感器？大家說知

3、識鏈接1國標下的傳感器定義國家標準GB7665-87對傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測量件并按照一定的規(guī)律(數(shù)學函數(shù)法則)轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”?；顒? 傳感器的基本概念知識鏈接 2傳感器的擴展定義 中國物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟認為，傳感器的存在和發(fā)展，讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官，讓物體慢慢變得活了起來。 “傳感器”在新韋式大詞典中定義為：“從一個系統(tǒng)接受功率，通常以另一種形式將功率送到第二個系統(tǒng)中的器件”。活動1 傳感器的基本概念大家做通過百度搜索或查閱相關(guān)資料，結(jié)合傳感器的定義試完成表4-1。表4-1 傳感器組成及功能傳感器組成組成部分實現(xiàn)的功能活動2

4、傳感器的分類及特點 無線傳感器的組成模塊封裝在一個外殼內(nèi)，在工作時它將由電池或振動發(fā)電機提供電源，構(gòu)成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。它可以采集設(shè)備的數(shù)字信號通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的無線網(wǎng)關(guān)，直接送入計算機，進行分析處理。如果需要，無線傳感器也可以實時傳輸采集的整個時間歷程信號?；顒? 傳感器的分類及特點知識鏈接 目前對傳感器尚無一個統(tǒng)一的分類方法，但比較常用的有如下三種： 1、按傳感器的物理量分類，可分為位移、力、速度、溫度、流量、氣體成份等傳感器。 2、按傳感器工作原理分類，可分為電阻、電容、電感、電壓、霍爾、光電、光柵、熱電偶等傳感器。 3、按傳感器輸出信號的性質(zhì)分類，可分為：輸出為開關(guān)量

5、（“1”和“0” 或“開”和“關(guān)”）的開關(guān)型傳感器；輸出為模擬型傳感器；輸出為脈沖或代碼的數(shù)字型傳感器。 傳感器的特點包括：微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。活動2 傳感器的分類及特點大家做 通過百度搜索或查閱相關(guān)資料，結(jié)合傳感器特點了解其應(yīng)用領(lǐng)域，并完成表4-2。表4-2 傳感器應(yīng)用領(lǐng)域特點傳感器應(yīng)用領(lǐng)域微小型化智能化多功能化網(wǎng)絡(luò)化活動 常見傳感器及其應(yīng)用 1、溫度傳感器是指能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的傳感器。廣泛應(yīng)用于樓宇自動化、氣候與暖通信號采集、博物館和賓館的氣候站、大棚溫室以及醫(yī)藥行業(yè)等。 2、稱重傳感器實際上是一種將質(zhì)量信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y量的電信號輸出的裝置。適用于

6、吊秤，配料秤，機改秤等電子測力稱重系統(tǒng)。 3、拉力傳感器又叫電阻應(yīng)變式傳感器。廣泛應(yīng)用于天車稱、料斗稱、過程控制等的拉力測量。圖4-2.3.4 溫度傳感器、稱重傳感器、拉力傳感器活動常見傳感器及其應(yīng)用 4、壓力傳感器是工業(yè)實踐中最為常用的一種傳感器，其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業(yè)。 5、液壓傳感器浮球隨著液體上升或下降，利用球內(nèi)磁鐵去吸引磁簧開頭的接點，產(chǎn)生開與關(guān)的動作，作液位控制或指示。 6、電阻傳感器，是將被測的非電量轉(zhuǎn)化成電阻值的變化，再經(jīng)過轉(zhuǎn)換電路變成電量輸出。電阻傳感器可以測量力、

7、壓力、位移、應(yīng)變、加速度和溫度等非電量參數(shù)。圖4-5.6.7 壓力傳感器、液壓傳感器、電阻傳感器 活動常見傳感器及其應(yīng)用 7、電容式傳感器是將被測量的變化轉(zhuǎn)換成電容量變化的一種裝置，實質(zhì)上就是一個具有可變參數(shù)的電容器。廣泛應(yīng)用于壓力、位移、加速度、液位、成分含量等測量之中。 8、霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場傳感器廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動化技術(shù)、檢測技術(shù)及信息處理等方面。 9、24GHz雷達傳感器采用高頻微波來測量物體運動速度、距離、運動 RFbeam 24GHz雷達傳感器方向、方位角度信息。廣泛運用于智能交通、工業(yè)控制、安防、體育運動、智能家居等行業(yè)。圖4-8.9.10 電容式傳感器、霍

8、爾傳感器、24GHZ傳感器 活動常見傳感器及其應(yīng)用知識鏈接 越來越多的傳感器廣泛地應(yīng)用于智能家居中。面對智能化家庭網(wǎng)絡(luò)的逐漸普及和發(fā)展，各種各樣的傳感器引入到家電中變得更加迫切。人們希望家電能增加使用的舒適度、減少耗能和耗水、清洗方便、降低噪聲和振動、提高使用質(zhì)量、實現(xiàn)復雜的智能。活動常見傳感器及其應(yīng)用知識鏈接 以前傳感器主要應(yīng)用于溫度控制和水平控制系統(tǒng)，現(xiàn)在它們的功能也提高了：基本上在所有的溫度測量中都使用了負溫度系數(shù)( NTC ，Negative Temperature Coefficient ) 和正溫度系數(shù)( PTC ，Positive Temperature Coefficient

9、) 熱敏電阻；用電感傳感器測量殘余的濕度；用轉(zhuǎn)速傳感器測量洗衣機和干衣機的轉(zhuǎn)動速度； 電容傳感器應(yīng)用于按鈕開關(guān)操作；集成溫度傳感器顯示發(fā)動機過載?；顒? 常見傳感器及其應(yīng)用大家做 將你所了解一些新型的或者改進過的傳感器應(yīng)用于智能家電的情況，填寫在表4-3中。表4-3 傳感器在家用電器的更多應(yīng)用家用電器被檢測參數(shù)使用傳感器活動4 智能家居常用傳感器識讀 智能家居：通過布置于房間內(nèi)的溫度、濕度、光照、空氣成分等無線傳感器，感知居室不同部分的微觀狀況，從而對空調(diào)、門窗以及其他家電進行自動控制，提供給人們智能、舒適的居住環(huán)境。 將來無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將無處不在，將完全融入我們的生活。比如微型傳感器網(wǎng)最終可

10、能將家用電器、個人電腦和其他日常用品同互聯(lián)網(wǎng)相連，實現(xiàn)遠距離跟蹤，家庭采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)負責安全調(diào)控、節(jié)電等。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將是未來的一個無孔不入的十分龐大的網(wǎng)絡(luò)，其應(yīng)用可以涉及到人類日常生活和社會生產(chǎn)活動的所有領(lǐng)域。 活動4 智能家居常用傳感器識讀 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)備相互間可以通訊，不需要用戶指揮也能根據(jù)不

11、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。活動4智能家居常用傳感器識讀 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。使用可見光傳感器 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。 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。使用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。 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)。使用濕度傳感

12、器 主要用于測試室內(nèi)的濕度，方便調(diào)節(jié)。 4、煙霧。 當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。使用氣敏傳感器主要用于測量空氣中特定氣體的含量，當有危險時會自動報警。 5、聲音 主人打開一些電子設(shè)備時，不必手工開啟，可以利用聲音啟動，使生活更方便。使用聲音傳感器主要用于測試室內(nèi)聲音，達到聲控的效果。活動4 智能家居常用傳感器識讀知識鏈接 智能家電對傳感器設(shè)定了許多技術(shù)要求，有一些是對所有類型傳感器都適用的，也有只對特定類型傳感器適用的特殊要求。針對傳感器在家庭網(wǎng)絡(luò)不同場合均需要的基本要求如下。(1) 靈敏度高， 精度適當(2) 使用性和適應(yīng)性強(3)

13、使用經(jīng)濟(4) 足夠的容量(5) 不易受被測對象因素的影響， 也不影響外部環(huán)境(6) 響應(yīng)快、穩(wěn)定性好、安全可靠、信噪比高。(7) 現(xiàn)場處理簡單、容易調(diào)節(jié)、操作性能好，且便于使用和維修。 以上這些要求可以滿足智能家電的功能方面的執(zhí)行需要?；顒? 智能家居常用傳感器識讀大家做 微軟創(chuàng)始人之一的比爾蓋茨的家（如圖4-11）什么樣？這一直是人們津津樂道的話，請查詢有關(guān)資料了解為什么外界稱比爾蓋茨的家是“未來生活預言”的科技豪宅？表4-11 比爾蓋茨的書房里巨大的“海世界”拓展提升 1職場模擬 某物聯(lián)公司技術(shù)人員小張接待了一個客戶，該客戶想組建智能家居，想了解智能家居中的關(guān)鍵技術(shù)傳感器，如果你是小張，

14、你覺得應(yīng)該如何介紹會讓客戶更滿意？成功接下客戶的訂單，請結(jié)合前面所學內(nèi)容結(jié)合智能家居實現(xiàn)的功能做詳細介紹。 2暢想無限 智能家居是物聯(lián)網(wǎng)在家庭生活中最典型、最現(xiàn)實的應(yīng)用，它遲早會像電視、冰箱、空調(diào)、手機、電腦一樣進入千家萬戶，成為老百姓生活的必需品，請充分運用你的智慧，發(fā)揮你的想象，盡情暢想！智能家居在物聯(lián)網(wǎng)的助推下迎來的“大筆縱橫寫春秋”的發(fā)展畫面。考核評價 根據(jù)下列考核評價表，結(jié)合前面所學內(nèi)容，對本階段學習做出客觀評價，簡單總結(jié)學習的收獲及存在的問題。 考核內(nèi)容評價標準評 價必備知識1.掌握物聯(lián)網(wǎng)實施的基礎(chǔ)傳感器的基本概念；2.了解傳感器的分類、特點及其應(yīng)用； 3.了解傳智能家居常用的傳感器。師生互動1.“大家來說”積極參與、主動發(fā)言； 2.“