1.智能家居系统使用为主
智能家居的初衷就是提高人们的生活质量,为人们创造一个舒适、安全、便利的家居环境。自然而然地,智能家居的系统规划要尽可能地为人们提供实用的智能家居产品,而不是弄一些华而不实的功能。智能家居的实用的基本功能包括智能家电控制、智能照明控制、电动窗帘控制、安防警报系统、可视对讲、煤气/水泄漏等。
2.智能家居系统类型统一
智能家居标准化已经成为行业重视的问题,智能家居系统的规划如果按照行业的统一标准进行,可以使不同厂家之间的设备兼容与互联,确保系统的扩充性和扩展性。智能家居的发展趋势之一就是让选用的系统和产品能够使本系统及未来的第三方受控设备进行互通互连。
3.网络安全不可忽视
整个智能家居系统是由各个智能家居子系统组成,要保证各个子系统二十四小时运转,智能家居系统在规划的时候就要注重安全性、可靠性。只有安全运行,质量性能的智能家居才能深得人们的心。
4.使用设置方便为主
有很多朋友想尝试智能家居,自己不会用。其实不必担心。智能家居系统的规划是要遵循操作使用方便的原则。设备方面不但要容易掌握、操作简单,安装和调试的时候也要讲究方便性。
红外线传感器是利用红外线为介质来进行数据处理的一种传感器。
红外传感器的种类
红外线是一种人类肉眼看不见的光,所以,它具有光的一切光线的所有特性。但同时,红外线还有一种还具有非常显著的热效应。所有高于对零度即-273℃的物质都可以产生红外线。
根据发出方式不同,红外传感器可分为主动式和被动式两种。
主动红外传感器的工作原理及特性
大金空调预付费控制器主动红外传感器的发射机发出一束经调制的红外光束,被红外接收机接收,从而形成一条红外光束组成的警戒线。当遇到树叶、雨、小动物、雪、沙尘、雾遮挡则不应误报,人或相当体积的物品遮挡将发生误报。
主动红外探测器技术主要采用一发一收,属于线形防范,现在已经从开始的但光束发展到多光束,而且还可以双发双受,降低误报率,从而增强该产品的稳定性,可靠性。
由于红外线属于环境因素不相干性良好(对于环境中的声响、雷电、振动、各类人工光源及电磁干扰源,具有良好的不相干性)的探测介质;同时也是目标因素相干性好的产品(只有阻断红外射束的目标,才会触发误报),所以主动式红外传感器器将会得到进一步的推广和应用。
被动红外传感器器的工作原理及特性
被动红外传感器是靠探测人体发射的红外线来进行工作的。传感器器收集外界的红外辐射进而聚集到红外传感器上。红外传感器通常采用热释电元件,这种元件在接收了红外辐射温度发出变化时就会向外释放电荷,检测处理后产生误报。
这种传感器是以探测人体辐射为目标的。所以辐射敏感元件对波长为10μm左右的红外辐射必须非常敏感。为了对人体的红外辐射敏感,在它的辐射照面通常覆盖有特殊的滤光片,使环境的干扰受到明显的控制作用。
被动红外传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反,环境背景辐射对两个热释电元几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,于是探测器无信号输出。
一旦人进入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜而聚焦,从而被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同,不能抵消,经信号处理而误报。
根据能量转换方式的不同,红外线传感器又可分为光子式和热释电式两种。
光子式红外传感器
光子式红外传感器是利用红外辐射的光子效应而进行工作的传感器。所谓光子效应,是指当有红外线入射到某些半导体材料上时,红外辐射中的光子流与半导体材料中的电子相互作用,改变了电子的能量状态,从而引起各种电学现象。
通过测量半导体材料中电子性质的变化,就可以知道相应红外辐射的强弱。光子探测器类型主要有内光电探测器、外光电探测器、自由载流子式探测器、QWIP阱式探测器等。
光子探测器的主要特点是灵敏度高、响应速度快,具有较高的响应频率,但缺点是探测波段较窄,一般工作于低温(为保持高灵敏度,常采用液氮或温差电制冷等方式,将光子探测器冷却至较低的工作温度)。
热释电式红外传感器
热释电式红外传感器是利用红外辐射的热效应引起元件本身的温度变化来实现某些参数的检测的,其探测率、响应速度都不如光子型传感器。但由于其可在室温下使用,灵敏度与波长无关,所以应用领域很广。利用铁电体热释电效应的热释电型红外传感器灵敏度很高,获得了广泛应用。
热释电效应某些绝缘物质受热时,随着温度的上升,在晶体两端将会产生数量相等而符号相反的电荷。这种由于热变化而产生的电极化现象称为热释电效应。热释电效应在近十年被用于热释电红外传感器中。能产生热释电效应的晶体称为热释电体,又称为热电元件。热电元件常用的材料有单晶、压电陶瓷及高分子薄膜等。
热释电红外传感器的结构热释电红外传感器由以下四个主要部分构成:
①构成电路的铝基板、场效应晶体管(FET);
②具有热释电效应的陶瓷材料;
③ 限制入射红外波长的窗口材料;
④ 外壳TO—5型管帽和管座。
由于探测器元件单独使用时,存在着探测距离较短、获得的信号后续电路不易处理的不足,所以目前多选用红外组合件来探测。红外组合件由热释电红外传感器、透镜、测量转换电路和密封管壳构成]。透镜可以扩大探测范围,提高测量的灵敏度;测量转换电路可以完成滤波、放大等信号处理过程;密封管壳能防止因外界噪声引起的错误动作。这种组合件体积小、成本低、功能多样,所以应用广泛。
红外传感器的应用
从目前应用的情况来看,红外传感器有如下几个优点:
1、环境适应性优于可见光,尤其是在夜间和恶劣天候下的工作能力;
2、隐蔽性好,一般都是被动接收目标的信号,比雷达和激光探测安全且保密性强,不易被干扰;
3、由于目标和背景之间的温差和发射率差形成的红外辐射特性进行探测,因而识别伪装目标的能力优于可见光;
4、与雷达系统相比,红外系统的体积小,重量轻,功耗低;根据红外传感器上述的性能特点,我们可以发展出多种不种的红外探测器。
利用其光效应:
1、光电导探测器:又称光敏电阻。半导体吸收能量足够大的光子后,体内一些载流子从束缚态转变为自由态,从而使半导体电导率增大,这种现象称为光电导效应。利用光电导效应制成的光电导探测器分为多晶薄膜型和单晶型两种。
2、光伏探测器:主要利用p-n结的光生效应。能量大于禁带宽度的红外光子在结区及其附近激发电子空穴对。存在的结电场使空穴进入p区,电子进入n区,两部分出现电位差,外电路就有电压或电流信号。与光电导探测器比较,光伏探测器背景限探测率大40%,不需要外加偏置电场和负载电阻,不消耗功率,有高的阻抗。
3、光发射-Schottky势垒探测器:金属和半导体接触,形成Schottky势垒,大金空调预付费控制器,红外光子透过Si层被PtSi吸收,使电子获得能量跃迁至费米能级,留下空穴越过势垒进入Si衬底,PtSi层的电子被收集,完成红外探测。
4、阱探测器(QWIP):将两种半导体材料用人工方法薄层交替生长形成超晶格,在其界面有能带突变,使得电子和空穴被限制在低势能阱内,从而能量化形成阱。
利用阱中能级电子跃迁原理可以做红外探测器。因入射辐射中只有垂直于超晶格生长面的电极化矢量起作用,光子利用率低;阱中基态电子浓度受掺杂限制,效率不高;响应光谱区窄;低温要求苛刻。
利用其热效应:
1、液态的温度计及气动的高莱池(Golay cell):利用了材料的热胀冷缩效应。
2、 热电偶和热电堆:利用了温度梯度可使不同材料间产生温差电动势的温差电效应。
3、 石英共振器非制冷红外成像列阵:利用共振频率对温度敏感的原理来实现红外探测。
4、测辐射热计:利用材料的电阻或介电常数的热敏效应—辐射引起温升改变材料电阻—用以探测热辐射。因半导体电阻有高的温度系数而应用多,测温辐射热计常称“热敏电阻”。另外,由于高温超导材料出现,利用转变温度附近电阻陡变的超导探测器引起重视。如果室温超导成为现实,将是21世纪引人注目的一类探测器;
5、 热释电探测器:有些晶体,如硫酸三甘酞、铌酸锶钡等,当受到红外辐射照射温度升高时,引起自发极化强度变化,结果在垂直于自发极化方向的晶体两个外表面之间产生微小电压,由此能测量红外辐射的功率。
大金空调预付费控制器产业已被“叫好”,如果想要“叫座”,需要突破其发展瓶颈——实在的用户体验。可以说,操作简单和体验,是未来智能家居品牌崛起的关键。目前,智能家居市场还处在培育阶段,在接下来的10年,这个产业才会处于上升阶段。
智能家居虽然前景巨大,不过目前来看,真正“落地”的需求并不多。
这其中,成痛点。业内人士表示,一套功能比较完善的智能家居系统,包括常规的灯光遥控控制、电器远程控制、电动窗帘遥控、多房间家庭背景音乐及视频共享功能、安防报警及网络视频监控功能,采用国产品牌至少需要2万至3万元。如果是全套智能家居系统,国产价格3万到10万元不等,进口的则高达几十万元甚至上百万元。究其原因,在于高科技研发、小规模生产使得智能家居成本居高,这也是智能家居目前尚不能普及的重要原因之一。
此外,在施工过程中,智能家居需要进行一系列的综合布线,复杂的系统设置与安装调试,会花费不少人力,成本也不小。
市面上虽有价格便宜的智能单品,但稳定性不高,使用感不强。这些智能单品质量参差不齐,同质化现象严重。不少智能家居的功能很多,但是这些功能操作并不方便。很多用户在使用过智能家居产品后,发现大部分其实实用性不高。这其实并未达到智能家居预期效果,因此难以获得消费者认可。
标准不一、通讯协议紊乱,也让智能家居行业发展受限。智能家居生产厂家基本上各做各的,没有一个统一的标准,互不兼容。产品缺乏稳定性、协调性等,在一定程度上制约了智能家居市场的发展。
相关安全表示,智能家居作为新生事物,目前在网络安全、设备安全、系统安全以及数据存储和隐私安全方面还存在诸多不完善。此项研究发现,热门智能家居设备中存在上百个安全漏洞,包括“电视、网络摄像头、遥控插座、门锁、家用警报器和车库门遥控开关等”。
练好内功,定标准!
智能家居行业目前发展较快,各厂商都在拼抢市场。但智能家居行业还需慢点走,先做好“质”再谋求“量”。
目前来看,智能家居更像是互联家居,智能化与大众期待的智能家居还有一定距离。从产品来看,无论是硬件还是软件,在一些不必要的功能或者说消费者很少使用的功能要尽量简化,以提升消费者体验。
就行业本身来说,智能家居能够互联互通非常关键,行业需要一个衡量标准,将产品、接口、技术等统一化。但是国内相关标准参差不齐,没有统一的口径,无论、行业协会,还是企业,当务之急是共同参与制定智能家居的统一标准。。
业内分析师表示,互联网时代,装修行业需要整合用户需求点,形成生态。企业要和其他同样的企业一起“建生态”,去打通、兼容所有这些设备,实现“只要一个入口,就可以选择所有正在使用的品牌”。比如,可以在装修公司、酒店渠道、房地产渠道进行互联互通,通过合作加速智能解决方案的落地。
据了解,目前,不少智能家居公司已与房地产商进行合作,在多个楼盘样板间内,都可以见到智能家居的身影,部分开发商选择为旗下部分产品配置智能家居以提高项目的含金量。住宅市场正在实行升级换代,为智能家居带来了新的机遇。
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