人们为了从外界获取信息,必须借助于感觉器官而单靠人们自身的感觉器 官,在研究自然现象和规律以及生产,今天小编就来说说关于智能家居系统运用了哪些技术?下面更多详细答案一起来看看吧!

智能家居系统运用了哪些技术(智能家居系统中的关键技术)

智能家居系统运用了哪些技术

1冷冷暖自知的传感器1.1什么是传感器

人们为了从外界获取信息,必须借助于感觉器官。而单靠人们自身的感觉器 官,在研究自然现象和规律以及生产。

活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况,就需要物联网传感器。 因此可以说,物联网传感器是人类五官的延长,又称之为电五官。

传感器作为感知世界的设备,在物联网中发挥了重要的作用。传感器已经渗 入到人们生活的方方面面,业务广泛应用于工农业、医疗卫生、环境保护等领域, 大大提高了人类认识世界和改造世界的能力。

传统传感器数据处理与分析能力有限,网络化和智能化的程度不高。但随着 微电子机械系统(MicroElectro Mechanical Systems, MEMS)和超大规模集成 技术(Very Large Scale Integrated circuits, VLSI)的发展,使现代传感器 “微型化”、“智能化”和“网络化”。

对于现代传感器,功耗、唤醒时间、所用的通信协议、传输距离、电池续航 能力是影响传感网络发展的关键因素。只有做到低成本、微型化、低功耗、扩展 性强和鲁棒性高,传感器在物联网中的作用才会越来越大,越来越多的应用到各 个行业的场景中去。谈到人工智能,无外乎包括机器人、语言识别、图像识别、 自然语言处理和专家系统等。而人工智能真正能发挥应用,还需要依靠传感设备 作为基础,也就是今天要讲的物联网的三层架构(感知层、网络层、应用层)中 感知层中也是最关键的一部分——传感器。 传感器助力人工智能自动感知搜集 数据,才能使智能发展到相应的高度。

传感器是一种检测装置,一般由敏感元件、转换元件、变换电路和辅助电源 四部分组成。能够感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换 成电信号或者其他所需的信息形式输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、 记录和控制等需求。

按照传感器的原理,有半导体传感器、激光传感器、机械传感器、视觉传感 器、液位传感器、磁传感器等等不同类型的传感器。 传感器的应用领域相当广阔从开发到科学测量等领域,从工业交通到家用电 器以及还有机械制造、国防工业、环保气象、土木建筑、农林水产、医疗保健、 金融流通、海洋及资源开发等各个方面。

2智能家居传感器的作用

1.运动传感器 感知移动的人与物

对于熟悉家庭安防系统的用户来讲,运动传感器一定不会陌生,它 能够让您随时了解家中或周边的一丼一动,一旦有些"风吹草动"它都会 将预警信息发送至主人的手机中。 同样它也可以与其他智能设备 配合使用,如监控摄像机。当运动传感器感知到移动的物体后,可触发 监控设备对移动的物体拍照、录像,并将视频或图片发送至用户的手机; 同样也可以与灯光配合,与感知到有人到来,自动开启照明设备等,实 用性非常不错。

2.温湿度传感器

营造舒适的环境 适宜的温湿度同样可以为用户带来舒适的居住环境,虽然一些电器 设备中也内置温湿度探头,但毕竟监测的范围有限,难以监测家中每个 角落,因此温湿度传感器则可以弥补这个缺失,为爱家带来全方位的环 境反馈,营造舒适的居住环境。 烟雾传感器 守护全家安全 烟 雾传感器一般在家中应用的较少,而商业用途较广。但它同样可以为家 庭用户带去安全,在火情发生前为用户预警,如当检测到烟雾时,立即 触发家中的电器开关做出断电动作,做到将损失降低。

3.空气传感器 为健康空气守护 空气问题一直以来备受瞩目,以至于见到蓝天白云立刻就会被刷爆 朋友圈,家中的空气环境同样不可小觑。有相当长的时间人们会生活在 家中,而空气环境的好坏同样会影响家人的健康,尤其是家中有小孩或 孕妇的家庭,更要注重家中的空气环境。 空气传感器则可以为用户实时监测监控的环境,一旦超出安全指标 即可触发家中的空气净化设备来净化空气,为家人营造健康的空气环境。

4.有害气体传感器 远离潜在危害 可燃气体泄漏等时刻危害人们的人身安全,而有害气体传感器则可 以为家人充当"保镖",时刻为家人检测空气中有害气体的存在。一旦发 现有毒害气体,可立即发出警报,并且可以与家中的排风扇或窗户联动, 检测到有害气体后,触发排风扇并开启通风窗户。

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,但如何为用户 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。助 力智能家居,传感器功不可没。

3智能家居系统中用到的各种传感器

传感器是智能家居控制系统实现控制的基础,随着技术的发展,越来越多的 传感器被用到智能家居系统中,例如洗衣机,冰箱,电视,微波炉等。今天就来 盘点下智能家居系统中用到的各种传感器。

(1)压力传感器用作水位开关或更复杂的装置中,如洗衣机和烘干机中泡 沫量的监视。

(2)化学传感器用于水质监控,监测参数包括浑浊度、颜色、表面张力、 洗涤剂溶度、ph 值等,然后确定漂洗循环的次数(溶液传感系统〉。

(3)光电系统用于监测洗衣机的浑浊度,使得冲洗周期的次数与实际需要 相符合(水剂传感器系统〉。

(4)电磁传感器用于洗碗机中控制喷水臂的移动。

许多其他家电中也使用了先进的传感器。

(1)非接触式检测系统,例如,用于温度控制的微加工热电偶红外传感器, 它还可以用于炊具、头发护理器具和烤面包机中。

(2)流量传感器可用于电扇和真空吸尘器中空气质量的检测。

(3)加速度和坡度传感器可用在电奥斗中。

(4)智能多气体传感器(人造鼻)可用于自动陪烤控制中。

用于加热和温度控制方面的传感器有:温度传感器和开关、压力传感器和开 关、气体和液体流量传感器。温度控制是家电中最早建立且最重要的功能之一。 基于先进薄膜纤维技术的铀电阻温度传感器就是一个很好的例子,它常用于厨房 的加热盘和烤箱中。

簧片开关是远距离传感技术的典型例子。它应用于成千上万种电器设备中。 簧片技术的应用包括:①涡轮式仪表测量液体流量;②水位监测,例如用于咖啡 机中,或者用于洗碗机中监控软化剂和澄清剂的水位;③洗碗机喷射臂的移动控 制;④洗衣机滚筒位置检测;⑤电器门检测的安全控制;⑥电动牙刷;⑦地毯吸尘器 中的簧片传感器;③**椅、浴缸升降和医院病床的移动或最终位置的探测。

以一些新型的或者改进过的传感器应用于智能小家电为例说明如下:

(1)传感器与非接触式温度分散识别相结合可用于自动烘烤控制,用于护 发装置的远距离非接触式温度、湿度、发色检测。

(2)智能医学传感器用于防护设备。设备中应用改进的紫外传感器作为防 止对紫外线感光过敏的保护。

(3)智能鞋能利用加速度传感器测量脚步的运动情冴,还能计算跑步运动 员和竞走运动员运动的距离。

(4)距离传感器和压力传感器用于剃须刀使用中调整刀片。

(5)在很多厨房设备中,一些传感器可以用来实现自动烹饪功能,如决定 食物的状态,监测可能出现的意外。

4智能家居中传感器的发展趋势

智能家居中传感器的发展趋势如下。

1. 无所不在的传感器

未来,我们的房间里将会装有很多传感器,时刻接受周围的活动信息。屋里的智能系统 会通过这些信息来分析你的需求。

目前,市场上已经有些智能洗衣机可以通过你的衣服重量、衣服肮脏程度来判断用水量 和洗衣剂用量。一个叫 June 的公司开发出一种智能烤箱,这种烤箱能通过传感器和摄像头 判断用户放进去的是什么食物,然后调节温度并确定烹饪方法。你只要把饼干面团或者鸡肉 放进去,烤箱就会自行接手下面的事情。未来,房间里无处不在的智能界面将能够对放在它 上面的物品作出反应。例如,厨房里的台面将能够为你放在上面的咖啡保温。

未来,你家的智能系统不仅能知道你家里有没有人,你还能知道家里的人是谁。法国智 能家居厂商 Netatmo 公司前不久推出了 NetatmoWelcome 智能监控摄像头,它能够在你的家 人到家时辨认出他们,并通过智能手机通知你。未来的智能监控系统不仅能通过人脸识别软 件来认人,还将利用生物识别传感器通过指纹和心跳等特征来认人。智能系统在辨认出人物 身份之后,还能根据他们的喜好自动调节灯光、室内温度和播放音乐等。未来,你家的前门 能够认出你是谁,然后自动为你开门,你可以不带钥匙了。

未来,你的智能家居系统还能够监测你的日常生活,包括你的睡眠时间、锻炼情况、饮 食喜好以及体征变化等。如果你觉得这些也没什么可惊讶的话,或许将来你家的厕所能通过 你的排泄物来判断你的身体是否健康,并将相关信息提供给你的医生和保险公司。

当然,无时无刻不在监视你的智能家居会让你觉得有点恐怖。有关你和你的家人的各种 信息会在云端保存数年甚至数十年。这些数据如果使用得当,会让你的家庭生活变得更好。 但是,什么是使用得当,定义权在技术公司那里。这意味着,你的一些私密信息有可能会被 技术公司用作商业用途。更严重的问题是无法避免的安全漏洞:一旦获得了你的私人信息, 小偷或不良居心者就能确认你什么时候会在家。

2. 你的房子可以和你对话

公司开发的智能恒温器 Nest 已经可以根据室外温度自动调节室内温度了,不管主人是 否在家。今后还会有更多智能家具能够预测你的需求:咖啡机在监测到你起床后会自动开始 煮咖啡,你进出房间时灯和吊扇会自动打开或关闭。你家冰箱和厨房或许还能根据你现有的 食材给你推荐菜单。

虽说大部分智能家电都得依靠 WiFi 和声控,不过你不用担心它们会互相干扰。整个智 能家居系统就如同你的一个智能助手,一个隐形的、无所不在的助手,它掌控着所有的设备, 它甚至可以帮助你管理你的生活。

亚马逊已经推出了智能语音助手 Echo,谷歌(微博)也将推出 Google Home,这两款产品 都可声控,它们能做的事情包括播放音乐、提醒用户去看预约的牙医等等。IBM 公司的发明 家 James Kozloski 声称,在未来十几年里,人工智能助手一定能做更多事情。Kozloski 和 他的团队成功开发出一种智能系统,能够通过感应器和机器学习系统预测人的需求。这个智 能系统已经获得了专利。当你和朋友通过苹果的 Facetime 进行视频聊天时,Kozloski 开发 的这种智能助手能提醒你这位朋友的生日快到了。也许你和你的家人会为了谁去做诸如洗碗 倒垃圾这样的杂务而争吵,这种智能助手会预测做杂务的最佳时间,并催促你去完成。甚至, 它还能为你推荐可代替你做这些杂务的机器。

3. 你将再也不会孤独

在未来数十年里,大量的家庭机器人将会进入千家万户。根据 Business Insider Intelligence 在 2015 年的一份报告,办公室机器人和家庭机器人市场将在未来三年里快速 增长,市场总额将超过 15 亿美元,其增长将超过工厂机器人。

现在,市场上已经有了 Roomba 这样的扫地机器人。美国卡内基梅隆大学的机器人学家 ChristopherAtkeson 表示,将来还会有帮我们擦桌子和洗澡的机器人。总有一天,机器人 将会为我们叠衣服、做饭和清理杂物,而且无需人的指令,因为它们能够预测人的需求。

也许我们还会需要机器人的陪伴。日本的科技公司开发出一种叫 Pepper 的机器人,能 够预测人的情绪并作出反应。Pepper 自两年前在市场推出以来非常受欢迎。Pepper 也许会 成为人类最理想的室友:有用、热心,始终陪伴着你,永远不会妨碍你。

互联网已经普及,线上生活和线下生活的界限已经模糊,这种界限也许会最终消失。人 类与智能机器之间的关系将为我们的社会生活带来新的图景和问题。

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