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智能家居系統運用了哪些技術

科技 更新时间:2024-12-21 23:09:01

智能家居系統運用了哪些技術?人們為了從外界獲取信息,必須借助于感覺器官而單靠人們自身的感覺器 官,在研究自然現象和規律以及生産,今天小編就來說說關于智能家居系統運用了哪些技術?下面更多詳細答案一起來看看吧!

智能家居系統運用了哪些技術(智能家居系統中的關鍵技術)1

智能家居系統運用了哪些技術

1冷冷暖自知的傳感器1.1什麼是傳感器

人們為了從外界獲取信息,必須借助于感覺器官。而單靠人們自身的感覺器 官,在研究自然現象和規律以及生産。

活動中它們的功能就遠遠不夠了。為适應這種情況,就需要物聯網傳感器。 因此可以說,物聯網傳感器是人類五官的延長,又稱之為電五官。

傳感器作為感知世界的設備,在物聯網中發揮了重要的作用。傳感器已經滲 入到人們生活的方方面面,業務廣泛應用于工農業、醫療衛生、環境保護等領域, 大大提高了人類認識世界和改造世界的能力。

傳統傳感器數據處理與分析能力有限,網絡化和智能化的程度不高。但随着 微電子機械系統(MicroElectro Mechanical Systems, MEMS)和超大規模集成 技術(Very Large Scale Integrated circuits, VLSI)的發展,使現代傳感器 “微型化”、“智能化”和“網絡化”。

對于現代傳感器,功耗、喚醒時間、所用的通信協議、傳輸距離、電池續航 能力是影響傳感網絡發展的關鍵因素。隻有做到低成本、微型化、低功耗、擴展 性強和魯棒性高,傳感器在物聯網中的作用才會越來越大,越來越多的應用到各 個行業的場景中去。談到人工智能,無外乎包括機器人、語言識别、圖像識别、 自然語言處理和專家系統等。而人工智能真正能發揮應用,還需要依靠傳感設備 作為基礎,也就是今天要講的物聯網的三層架構(感知層、網絡層、應用層)中 感知層中也是最關鍵的一部分——傳感器。 傳感器助力人工智能自動感知搜集 數據,才能使智能發展到相應的高度。

傳感器是一種檢測裝置,一般由敏感元件、轉換元件、變換電路和輔助電源 四部分組成。能夠感受到被測量的信息,并能将感受到的信息,按一定規律變換 成電信号或者其他所需的信息形式輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、 記錄和控制等需求。

按照傳感器的原理,有半導體傳感器、激光傳感器、機械傳感器、視覺傳感 器、液位傳感器、磁傳感器等等不同類型的傳感器。 傳感器的應用領域相當廣闊從開發到科學測量等領域,從工業交通到家用電 器以及還有機械制造、國防工業、環保氣象、土木建築、農林水産、醫療保健、 金融流通、海洋及資源開發等各個方面。

2智能家居傳感器的作用

1.運動傳感器 感知移動的人與物

對于熟悉家庭安防系統的用戶來講,運動傳感器一定不會陌生,它 能夠讓您随時了解家中或周邊的一丼一動,一旦有些"風吹草動"它都會 将預警信息發送至主人的手機中。 同樣它也可以與其他智能設備 配合使用,如監控攝像機。當運動傳感器感知到移動的物體後,可觸發 監控設備對移動的物體拍照、錄像,并将視頻或圖片發送至用戶的手機; 同樣也可以與燈光配合,與感知到有人到來,自動開啟照明設備等,實 用性非常不錯。

2.溫濕度傳感器

營造舒适的環境 适宜的溫濕度同樣可以為用戶帶來舒适的居住環境,雖然一些電器 設備中也内置溫濕度探頭,但畢竟監測的範圍有限,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,為愛家帶來全方位的環 境反饋,營造舒适的居住環境。 煙霧傳感器 守護全家安全 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,做到将損失降低。

3.空氣傳感器 為健康空氣守護 空氣問題一直以來備受矚目,以至于見到藍天白雲立刻就會被刷爆 朋友圈,家中的空氣環境同樣不可小觑。有相當長的時間人們會生活在 家中,而空氣環境的好壞同樣會影響家人的健康,尤其是家中有小孩或 孕婦的家庭,更要注重家中的空氣環境。 空氣傳感器則可以為用戶實時監測監控的環境,一旦超出安全指标 即可觸發家中的空氣淨化設備來淨化空氣,為家人營造健康的空氣環境。

4.有害氣體傳感器 遠離潛在危害 可燃氣體洩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"保镖",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, 檢測到有害氣體後,觸發排風扇并開啟通風窗戶。

綜上所述,智能傳感器的用途非常廣泛,可以監測到家中一切的狀 況或安全隐患,在必要的時候提醒用戶或觸發緩解隐患的辦法。在智能 家居快速發展的今天,越來越多的家居産品走向智能化,但如何為用戶 提供安全、便捷的生活體驗,這些智能傳感器有着很大的輔助作用。助 力智能家居,傳感器功不可沒。

3智能家居系統中用到的各種傳感器

傳感器是智能家居控制系統實現控制的基礎,随着技術的發展,越來越多的 傳感器被用到智能家居系統中,例如洗衣機,冰箱,電視,微波爐等。今天就來 盤點下智能家居系統中用到的各種傳感器。

(1)壓力傳感器用作水位開關或更複雜的裝置中,如洗衣機和烘幹機中泡 沫量的監視。

(2)化學傳感器用于水質監控,監測參數包括渾濁度、顔色、表面張力、 洗滌劑溶度、ph 值等,然後确定漂洗循環的次數(溶液傳感系統〉。

(3)光電系統用于監測洗衣機的渾濁度,使得沖洗周期的次數與實際需要 相符合(水劑傳感器系統〉。

(4)電磁傳感器用于洗碗機中控制噴水臂的移動。

許多其他家電中也使用了先進的傳感器。

(1)非接觸式檢測系統,例如,用于溫度控制的微加工熱電偶紅外傳感器, 它還可以用于炊具、頭發護理器具和烤面包機中。

(2)流量傳感器可用于電扇和真空吸塵器中空氣質量的檢測。

(3)加速度和坡度傳感器可用在電奧鬥中。

(4)智能多氣體傳感器(人造鼻)可用于自動陪烤控制中。

用于加熱和溫度控制方面的傳感器有:溫度傳感器和開關、壓力傳感器和開 關、氣體和液體流量傳感器。溫度控制是家電中最早建立且最重要的功能之一。 基于先進薄膜纖維技術的鈾電阻溫度傳感器就是一個很好的例子,它常用于廚房 的加熱盤和烤箱中。

簧片開關是遠距離傳感技術的典型例子。它應用于成千上萬種電器設備中。 簧片技術的應用包括:①渦輪式儀表測量液體流量;②水位監測,例如用于咖啡 機中,或者用于洗碗機中監控軟化劑和澄清劑的水位;③洗碗機噴射臂的移動控 制;④洗衣機滾筒位置檢測;⑤電器門檢測的安全控制;⑥電動牙刷;⑦地毯吸塵器 中的簧片傳感器;③**椅、浴缸升降和醫院病床的移動或最終位置的探測。

以一些新型的或者改進過的傳感器應用于智能小家電為例說明如下:

(1)傳感器與非接觸式溫度分散識别相結合可用于自動烘烤控制,用于護 發裝置的遠距離非接觸式溫度、濕度、發色檢測。

(2)智能醫學傳感器用于防護設備。設備中應用改進的紫外傳感器作為防 止對紫外線感光過敏的保護。

(3)智能鞋能利用加速度傳感器測量腳步的運動情冴,還能計算跑步運動 員和競走運動員運動的距離。

(4)距離傳感器和壓力傳感器用于剃須刀使用中調整刀片。

(5)在很多廚房設備中,一些傳感器可以用來實現自動烹饪功能,如決定 食物的狀态,監測可能出現的意外。

4智能家居中傳感器的發展趨勢

智能家居中傳感器的發展趨勢如下。

1. 無所不在的傳感器

未來,我們的房間裡将會裝有很多傳感器,時刻接受周圍的活動信息。屋裡的智能系統 會通過這些信息來分析你的需求。

目前,市場上已經有些智能洗衣機可以通過你的衣服重量、衣服肮髒程度來判斷用水量 和洗衣劑用量。一個叫 June 的公司開發出一種智能烤箱,這種烤箱能通過傳感器和攝像頭 判斷用戶放進去的是什麼食物,然後調節溫度并确定烹饪方法。你隻要把餅幹面團或者雞肉 放進去,烤箱就會自行接手下面的事情。未來,房間裡無處不在的智能界面将能夠對放在它 上面的物品作出反應。例如,廚房裡的台面将能夠為你放在上面的咖啡保溫。

未來,你家的智能系統不僅能知道你家裡有沒有人,你還能知道家裡的人是誰。法國智 能家居廠商 Netatmo 公司前不久推出了 NetatmoWelcome 智能監控攝像頭,它能夠在你的家 人到家時辨認出他們,并通過智能手機通知你。未來的智能監控系統不僅能通過人臉識别軟 件來認人,還将利用生物識别傳感器通過指紋和心跳等特征來認人。智能系統在辨認出人物 身份之後,還能根據他們的喜好自動調節燈光、室内溫度和播放音樂等。未來,你家的前門 能夠認出你是誰,然後自動為你開門,你可以不帶鑰匙了。

未來,你的智能家居系統還能夠監測你的日常生活,包括你的睡眠時間、鍛煉情況、飲 食喜好以及體征變化等。如果你覺得這些也沒什麼可驚訝的話,或許将來你家的廁所能通過 你的排洩物來判斷你的身體是否健康,并将相關信息提供給你的醫生和保險公司。

當然,無時無刻不在監視你的智能家居會讓你覺得有點恐怖。有關你和你的家人的各種 信息會在雲端保存數年甚至數十年。這些數據如果使用得當,會讓你的家庭生活變得更好。 但是,什麼是使用得當,定義權在技術公司那裡。這意味着,你的一些私密信息有可能會被 技術公司用作商業用途。更嚴重的問題是無法避免的安全漏洞:一旦獲得了你的私人信息, 小偷或不良居心者就能确認你什麼時候會在家。

2. 你的房子可以和你對話

公司開發的智能恒溫器 Nest 已經可以根據室外溫度自動調節室内溫度了,不管主人是 否在家。今後還會有更多智能家具能夠預測你的需求:咖啡機在監測到你起床後會自動開始 煮咖啡,你進出房間時燈和吊扇會自動打開或關閉。你家冰箱和廚房或許還能根據你現有的 食材給你推薦菜單。

雖說大部分智能家電都得依靠 WiFi 和聲控,不過你不用擔心它們會互相幹擾。整個智 能家居系統就如同你的一個智能助手,一個隐形的、無所不在的助手,它掌控着所有的設備, 它甚至可以幫助你管理你的生活。

亞馬遜已經推出了智能語音助手 Echo,谷歌(微博)也将推出 Google Home,這兩款産品 都可聲控,它們能做的事情包括播放音樂、提醒用戶去看預約的牙醫等等。IBM 公司的發明 家 James Kozloski 聲稱,在未來十幾年裡,人工智能助手一定能做更多事情。Kozloski 和 他的團隊成功開發出一種智能系統,能夠通過感應器和機器學習系統預測人的需求。這個智 能系統已經獲得了專利。當你和朋友通過蘋果的 Facetime 進行視頻聊天時,Kozloski 開發 的這種智能助手能提醒你這位朋友的生日快到了。也許你和你的家人會為了誰去做諸如洗碗 倒垃圾這樣的雜務而争吵,這種智能助手會預測做雜務的最佳時間,并催促你去完成。甚至, 它還能為你推薦可代替你做這些雜務的機器。

3. 你将再也不會孤獨

在未來數十年裡,大量的家庭機器人将會進入千家萬戶。根據 Business Insider Intelligence 在 2015 年的一份報告,辦公室機器人和家庭機器人市場将在未來三年裡快速 增長,市場總額将超過 15 億美元,其增長将超過工廠機器人。

現在,市場上已經有了 Roomba 這樣的掃地機器人。美國卡内基梅隆大學的機器人學家 ChristopherAtkeson 表示,将來還會有幫我們擦桌子和洗澡的機器人。總有一天,機器人 将會為我們疊衣服、做飯和清理雜物,而且無需人的指令,因為它們能夠預測人的需求。

也許我們還會需要機器人的陪伴。日本的科技公司開發出一種叫 Pepper 的機器人,能 夠預測人的情緒并作出反應。Pepper 自兩年前在市場推出以來非常受歡迎。Pepper 也許會 成為人類最理想的室友:有用、熱心,始終陪伴着你,永遠不會妨礙你。

互聯網已經普及,線上生活和線下生活的界限已經模糊,這種界限也許會最終消失。人 類與智能機器之間的關系将為我們的社會生活帶來新的圖景和問題。

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