红外传感器人工智能(红外激光毫米波......哪种是智能锁传感器的未来)(1)

硬件设备要想变得智能,离不开传感器的帮助,智能锁亦如此。通过传感器,智能锁可以“感知”周边情况,并根据反馈做出各种行为,例如人脸识别功能提前唤醒、迎宾灯的开闭、徘徊报警检测等,让用户体验到真正的智能化安防。

智能锁的工艺、软硬件一直在不断发展,目前,市场上有多种类型的传感器被应用在门锁上,它们的特点各有不同,具体表现也不一样。有锁友表示,智能锁传感类型众多,搞不清差异在哪。

为此,智能门锁研究Pro邀请了业内相关从业者,为大家带来有关智能锁传感器的相关知识。

智能锁传感器种类

目前来说,智能锁市面上主要存在红外,激光雷达(TOF、结构光)、毫米波雷达三种传感器。虽然同为传感器,但之间原理和应用情况区别明显。

红外线

红外线传感器的原理是利用红外线发射器按照一定角度发射红外线,接收器按照一定角度接受信号,感应距离是按照发射和接受角度确定的。红外线传感器应用非常广,在医学、军事、环境等领域有大量应用,是一种非常普遍的传感器,例如常见的测温枪、红外热像仪等。

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相较于其他传感器来说,红外线传感器造价成本比较低,而且具备结构简单、反应灵敏等优点。但同时,红外线的测量距离以及精准度表现比较差,且对被测量物体颜色有要求,对白色敏感,黑色不敏感(即光线容易被黑色吸收,不容易被接收器捕捉到)。

激光雷达

激光雷达传感器主要分两种,单点TOF和结构光。TOF原理是激光发射管发射红外激光,接收器计算发射和接收的时间差,根据光速可以计算距离。结构光是激光发射器发射光斑,通过计算光斑的大小确定距离。

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激光雷达有着较高的测量准确度,同时,可以获取被测物体的深度信息,精度高。但同时,激光雷达造价比较昂贵,而且容易受到环境因素影响,例如日光、雨、雾等。

毫米波雷达

毫米波是指工作波长为1~10mm的波段,原理是发射器发射毫米波,接收器通过多普勒效应计算距离。

多普勒效应是指,物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高;在运动的波源后面时,波长变得较长,频率变得较低;波源的速度越高,所产生的效应越大。根据波红(或蓝)移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。

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毫米波雷达能穿透烟、雾、灰尘,抗干扰能力强,且不受被测物外观影响。但毫米波雷达功耗高,测量精度比红外高,但是不如激光雷达。成本方面,毫米波雷达处于红外和激光雷达之间。

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传感器应用情况

以上介绍了智能锁常用三种传感器的优缺点,那么,目前,主流智能锁主要使用的是哪一种?从功耗、造价、精度、抗干扰角度来看,以上传感器特点可见下表:

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从上表可以看出,红外无论是在精度还是抗干扰方面,都不如其他两种,仅功耗和造价优势明显。激光雷达和毫米波雷达造价和功耗都高于红外,但产品精度和抗干扰能力比红外强。

根据对市面上主流智能锁厂家产品的观察来看,大多数产品以毫米波雷达为主,少部分采用激光雷达,红外几乎没有使用。这是因为毫米波雷达的抗干扰能力极强,能适应多变的使用环境,测量精度适中,是性价比和功能都比较均衡的一款产品。激光雷达由于功耗低,因此也有厂家在使用,但高昂的造价使得应用范围不如其他两种。红外线传感器虽然精度、抗干扰能力比较差,但因为成本比较低,所以在一些售价极低的智能锁上还能看到。

综上来看,随着智能锁产品的发展,激光雷达和毫米波雷达无疑是大趋势。从厂家的应用情况来看,性价比较高的毫米波雷达或将是最终趋势。虽然毫米波雷达功耗高,但目前锁具多数使用大容量锂电池,电量储备大,所以功耗并不是大问题。随着毫米波雷达的大量应用,会进一步推动产品进步,成本降低,实现全面普及。

特别鸣谢

感谢中山瀚鑫科技有限公司贺总对本文提供的技术支持

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