物联网在智能传感器中的设计与应用

物联网在智能传感器中的设计与应用

什么是智能传感器？

智能传感器概念最早由美国宇航局在研发宇宙飞船过程中提出来，并于1979年形成产品。IEEE协会将能提供受控量或待感知量大小且能典型简化其应用于网络环境的集成的传感器称为智能传感器。智能传感器是带微处理器的，具有信息检测、信息记忆以及逻辑分析与判断功能、并具有通信及管理功能的一类新型传感器。智能传感器有自动校零、标定、补偿、采集数据等能力。其能力决定了智能传感器还具有较高的精度和分辨率，较高的稳定性及可靠性，较好的适应性。

智能传感器的发展趋势

向高精度发展

随着科技的发展，现有的传感器精度已经不能满足需求，对传感器精度要求也越来越高。

向高可靠性发展

传感器的可靠性直接影响到数据的准确性和用户的体验，高可靠性传感器，需要在抗干扰、适应不同温湿度环境的变化下能够长时间稳定的工作。

向微型化发展

目前各种控制仪器设备的功能越来越强，要求各个部件体积越小越好，因而传感器本身体积也是越小越好。

向微功耗发展

向复合型发展

传统的传感器只能探测单一类型的物理量，现在的智能传感器集成了多个物理传感器，可以同时探测多个物理量，例如我司的一款智能传感器就同时具备了温湿度、光照度、加速度、人体移动的探测，用户只需要购买一个智能传感器就能实现多种物理量的探测。

向网络化发展

智能家居系统中，智能传感器能解决什么问题？

综上所述，智能传感器的用途非常广泛，可以监测到家中一切的状况或安全隐患，在必要的时候提醒用户或触发缓解隐患的办法。在智能家居快速发展的今天，越来越多的家居产品走向智能化，为用户提供安全、便捷的生活体验，这些智能传感器有着很大的辅助作用。

如何设计一款受市场欢迎的智能传感器设备？

1.首先应该是对产品的完整定义，在设计一款智能传感器前，我们一定要明确这个产品的使用人群、功能、外观、无线通讯方式、供电方式、电池寿命，以及成本等等。

2.外观决定着一款产品的成功与否，外观是留给用户的第一印象，用户无法一眼看出产品的内在质量，却能看出外观是否新颖、做工是否精细，从而完成对产品的整体定位。外观设计最主要的任务就是把控好市场的需求、抓住用户的心理、设计出大多数客户都能够接受的产品外观。智能传感器的外观设计，要简约、小巧，具有现代感，不需要设计的太花哨，要能够融入到现代家庭的装修里面。

智能传感器的稳定性不好，就会容易受到环境的干扰，出现误报或者漏报，例如人体红外传感器，在没有人的时候上报有人的数据，反过来当有人经过探测区域的时候，又不上报有人的数据，这样就会严重影响到用户的体验。

造成智能传感器稳定性不好有哪些因素？

NB-IoT、LORA：具有低功耗，长距离等特点，被应用于公共设施的管理，例如：烟感、水表、气表、井盖、路灯和停车等领域应用，实现物联网通讯。

Wi-Fi具有操作简单，数据传输快，功耗高、一个路由能接入的设备少，被广泛应用于智能单品和智能家电设备中。

Zigbee基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，是一个开放的无线网状网络技术，具有低功耗、低成本、自组网、安全性高、互联互通、互操作性强、网络节点数量大等特点，因此Zigbee被广泛应用到智能家居领域中。目前全球已经有3000多款产品通过了Zigbee3.0的认证。

智能传感器在落地应用中的常见问题

安装问题

现在的智能传感器大多安装都比较简单，电池供电的产品都配有3M胶，可以直接贴墙安装;AC供电的产品都是直接插到220V插座上，对于智能安防传感器，在安装时还是有些需要特别要注意的。例如，人体红外传感器安装时，应避免安装在靠近窗帘的地方，忽冷忽热的地方，否则就会产生误报，这是人体红外传感器原理决定的。

智能燃气报警器，安装时应需要了解厨房使用的气体类别，如果是天然气，安装的位置就应该选择在比泄漏源高的地方，因为天然气比空气的比重要轻，泄露时会往上飘;如果使用的是液化石油气，安装的位置就需要选择比泄漏源低的位置，因为液化石油气的比重比空气重，在气体泄漏的时候会往下沉。

目前的烟雾报警器大多都采用光电式烟雾传感器，它的原理是探测烟雾的微小颗粒，通过烟雾颗粒的反射信号来识别烟雾报警，在安装时应该注意不能安装在灰尘比较大的地方，油烟比较的大的地方，例如家具厂、厨房等地方。

在安装时还应该考虑信号问题，就拿Zigbee的智能家居来讲，如果我们电池供电的智能传感器离中继器或网关的距离比较远，处于通讯距离的临界点的时候，当传感器每次醒来的时候就不能在非常短的时间内将数据传给网关，需要花一定的时间尝试与网关进行通讯，这样就会加快电池的使用，本来正常电池可以使用1年，当安装在信号临界点的时候电池可能只能使用半年。在这种状态下，网关也会经常收不到传感器的信号，导致传感器离线。

产品的选型也很重要，目前市面上有很多的智能家居产品，价格和品质也参差不齐，我们该如何选择呢？

1.对于智能传感器来讲稳定性是关键，那如何判断产品的稳定性呢？任何产品的稳定都需要一个技术积累的过程，在品牌的选择上要选择一些在这个领域发展沉淀多年而且技术实力比较强的公司;其次就是了解关于这些产品的法律法规，是否有通过国家的一些关于产品质量的强制性认证。还有就是这个品牌的产品在行业里面的口碑，这几个方面都做好了，产品的稳定性就不存在问题。

2.无线通讯协议的选择，目前在智能家居领域应用的比较多的就是Zigbee协议，我们在选择Zigbee的智能传感器的时候也需要注意，尽量选择有通过Zigbee联盟技术认证的产品，哪些产品有通过认证，可以通过Zigbee联盟的官网进行查询。选择通过Zigbee认证的产品好处就是可以互联互通、互操作性好，安全性高;没有通过认证的产品可能存在兼容性的问题，会出现网关不能识别，或者部分功能不能使用，容易离线等问题。

3.选择节能环保型产品。节能环保已成为主题词，推动节能成为一种消费潮流和产业趋势，各行各业也都在倡导“节能”、“环保”。作为智能家居生产厂商，为用户提供既好用又节能的产品，更是不容忽视。基于物联网技术和自动化技术的智能家居控制系统，节能环保功能在照明节能中体现的最为突出，可通过各种定时事件管理、感应控制功能、亮度传感器、人体红外传感器、灯光亮度自动检测等核心手段，实现照明节能等。