智能家居各類常用傳感器

現如今，傳感器已經融入生活的各個角落，它能分析用戶日常行為，增加用戶與周邊世界的互動方式。比如經常接觸到的運動傳感器、溫濕度傳感器等等。通過一些常用的智能傳感器，可以大大提升生活的便捷性與安全性。

在受歡迎的智能家居產品設計中，有智能手環、空氣凈化器、有毒氣體檢測等作品的設計方案，這些熱門應用都離不開傳感器的工作。

運動傳感器——手環設計

對于運動傳感器大家一定不會陌生，它能夠讓您隨時了解家中或周邊的一舉一動，一旦有些“風吹草動”它都會將預警信息發送至主人的手機中。

方案介紹：小米手環設計，功能有基本的計步、睡眠監測、卡路里計算，還能通過設定目標，幫助用戶完成每日的運動量。采用***的主芯片，傳感器采用ADI的三軸MEMS加速度傳感器和藍牙芯片。

溫濕度傳感器——多功能空氣檢測儀

適宜的溫濕度同樣可以為用戶帶來舒適的居住環境，雖然一些電器設備中也內置溫濕度探頭，但畢竟監測的范圍有限，難以監測家中每個角落，因此溫濕度傳感器則可以彌補這個缺失，帶來全方位的環境反饋。

方案介紹：多功能空氣檢測儀，空氣檢測主要分為以下幾個方面：甲醛檢測、PM2.5檢測、溫濕度檢測（SHT20傳感器）、時間、ESP8266的聯網、TFT顯示。

煙霧傳感器——家用燃氣報警器

煙霧傳感器一般在家中應用的較少，而商業用途較廣。但它同樣可以為家庭用戶帶去安全，在火情發生前為用戶預警，如當檢測到煙霧時，立即觸發家中的電器開關做出斷電動作，做到將損失降低。

方案介紹：家用燃氣報警器，采用單片機作為主控制芯片，同時采用TGS5042作為CO傳感器等實現家用燃氣報警器功能。報警濃度/時間，采用EN50291歐洲或美國標準設計;燃氣報警：3米處高分貝報警聲（》85dB），紅色LED快速閃爍。

空氣傳感器——智能車載空氣凈化器

空氣傳感器則可以為用戶實時監測監控的環境，一旦超出安全指標即可觸發家中的空氣凈化設備，凈化空氣，為家人營造健康的空氣環境。

方案介紹：車載空氣凈化器，采用空氣質量傳感器偵測汽車環境，利用空氣質量指示燈指示當前的空氣質量。該空氣凈化器具有一鍵啟動，實時監測空氣質量并自動凈化的功能。

同時針對內飾污染/甲醛TVOC超標異味二手煙殘留PM2.5病毒進行深層凈化去除，釋放千萬級高濃度負離子。

有害氣體傳感器——有毒氣體檢測方案

一氧化碳中毒、可燃氣體泄漏等時刻危害人們的人身安全，而有害氣體傳感器則可以為家人充當“保鏢”，時刻為家人檢測空氣中有害氣體的存在。一旦發現有毒害氣體，可立即發出警報，并且可以與家中的排風扇或窗戶聯動，檢測到有害氣體后，觸發排風扇并開啟通風窗戶。

方案介紹：有毒氣體檢測方案，基于ADI公司傳感器的一氧化碳氣體檢測。可以檢測暴露在環境中的危險氣體CO的濃度，清晰地讀出氣體濃度、峰值和高、低濃度報警水平。如果當前氣體高、低濃度值超出預設限度值時，儀器以聲、光報警提醒用戶。

盤點：智能家居領域常用的6大傳感器

距離傳感器

距離傳感器根據測距時發出的脈沖信號不同，可以分為光學和超聲波兩種。二者的原理類似，都是通過向被測物體發送脈沖信號，接收反射，然后根據時差、角度差和脈沖速度計算出被測物體的距離。

距離傳感器被廣泛應用于手機和各種智能燈具中，產品可以根據用戶在使用過程中的不同距離產生不同的變化。

光傳感器

光傳感器的工作原理就是利用光電效應，通過光敏材料將環境光線的強弱轉換為電量信號。根據不同材質的光敏材料，光傳感器又會有各種不同的劃分和敏感度。

光傳感器主要應用在電子產品的環境光強監測上。數據顯示在一般的電子產品中，顯示器的電量消耗高達總電量消耗的3成以上，因此隨著環境光強的變化改變顯示屏的亮度就成了最關鍵的節能手段。另外也能智能的讓顯示效果更加柔和舒適。

溫度傳感器

溫度傳感器從使用的角度大致可以分為接觸式和非接觸式兩類，前者是讓溫度傳感器直接與待測物體接觸，來通過溫敏元件感知被測物體溫度的變化，而后者是使溫度傳感器與待測物體保持一定的距離，檢測從待測物體放射出的紅外線強弱，從而計算出溫度的高低。

溫度傳感器的主要應用在智能保溫和環境溫度檢測等和溫度緊密相關的領域。

煙霧傳感器

煙霧傳感器根據探測原理的不同，常用的有化學探測和光學探測兩種。

前者利用了放射性镅241元素，在電離狀態下產生的正、負離子在電場作用下定向運動產生穩定的電壓和電流。一旦有煙霧進入傳感器，影響了正、負離子的正常運動，使電壓和電流產生了相應變化，通過計算就能判斷煙霧的強弱。

后者通過光敏材料，正常情況下光線能完全照射在光敏材料上，產生穩定的電壓和電流。而一旦有煙霧進入傳感器，則會影響光線的正常照射，從而產生波動的電壓和電流，通過計算也能判斷出煙霧的強弱。

煙霧傳感器主要應用在火情報警和安全探測等領域。

心律傳感器

常用的心律傳感器主要利用特定波長的紅外線對血液變化的敏感性原理。由于心臟的周期性跳動，引起被測血管中的血液在流速和容積上的規律性變化，經過信號的降噪和放大處理，計算出當前的心跳次數。

值得一提的是，根據不同人的膚色深淺不同，同一款心律傳感器發出的紅外線穿透皮膚和經皮膚反射的強弱也不同，這造成了測量結果方面一定的誤差。通常情況下一個人的膚色越深，則紅外線就越難從血管反射回來，從而對測量誤差的影響就越大。

目前心律傳感器主要應用在各種可穿戴設備和智能醫療器械上。

角速度傳感器

角速度傳感器有時也稱陀螺儀，它基于角動量守恒的原理設計。一般的角速度傳感器由一個位于軸心且可旋轉的轉子構成，通過轉子的旋轉和角動量的改變反應物體的運動方向和相對位置信息。單軸的角速度傳感器只能測量單一方向的改變，因此一般的系統要測量X、Y、Z軸三個方向的改變，就需要三個單軸的角速度傳感器。目前通用的一個3軸角速度傳感器就能替代三個單軸的，而且還有體積小、重量輕、結構簡單、可靠性好等諸多優點，因此各種形態的3軸角速度傳感器是目前主要的發展趨勢。

最常見的角速度傳感器使用場景就是手機，如極品飛車等著名手游主要就是通過角速度傳感器的作用產生汽車左右搖擺的交互模式。除了手機，角速度傳感器目前還被廣泛應用在導航定位以及AR/VR等領域。

除了上述提到的傳感器，物聯網中常見的還有氣壓傳感器、加速度傳感器、濕度傳感器以及指紋傳感器等。它們的工作原理雖然各有不同，但最基本的原理都是上述提到的，即通過光波、聲波、特殊材料甚至化學原理將待測量轉化為電學量，只不過大多都根據特定的領域在一般原理的基礎上做了升級和擴展。

自從工業時代被發明以來，傳感器就在生產控制和探測計量等領域發揮著至關重要的作用。正如人類的眼睛和耳朵一樣，作為物聯網中一個從外界接收信息的載體，重要的感知層前端，傳感器未來將隨著物聯網的普及迎來一個高速的發展期。