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日志

在智能家居领域中传感器技术的应用和新趋势

已有 86 次阅读2020-11-19 09:39 |个人分类:传感器| 智能传感器

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IoT时代下,传感器是物联网感知层的核心,是构成物联网的关键元素。目前,全球传感器约有2.2万余种,中国已经拥有常规类型和品种约7000种,90%以上的高端传感器仍严重依赖进口,数字化、智能化、微型化传感器严重欠缺。同国际先进水平相比,我国传感器基础技术薄弱,相关敏感元件生产化技术不能突破,成为技术升级的障碍。在物联网时代,传感器技术既是机会又是挑战。物联网时代对传感器提供了更广阔的应用空间,但对传感器也提出了更多的要求,如更智能、更小尺寸、更高集成度、更低的系统功耗和针对各个行业的细分解决方案。

现在IoT智能传感器存在的两大问题。第一是互联互通性,智能家居要实现真的智能,有一个好的发展,一定是以互联互通为主导,但现在市场上很多还是以RF的为主导,限制了智能家居的发展;第二是不专业性的传感器存在,很多进入智能家居的公司,有很多以前都没有接触过传感器,故生产出的传感器仅仅是实现了一些表皮的功能,对于传感器存在的很多的疑难杂症不能解决就投放市场。

随着互联的兴起,智能手机、可穿戴、虚拟现实(VR)、智能硬件、视频交互与安防监控、机器人、4G5G通信技术的普及,以及它们与家居的互联互通,为智能家居的发展打开了全新的空间与崭新的用户体验,上述领域也是当前传感器及应用的热点领域。

而随着高新技术的发展,智能家居将经历“落后于人”、“类人”、“超越人”三个大的发展阶段,智能家居应用将拥有非常广阔的空间。目前,智能家居控制已经从“手动操作+机器执行”的半自动化向“类人”的全自动化转变,如语音交互、生物识别、脑电波识别等新兴技术。在不远的将来,智能家居将进入全智能时代,通过数据的精准搜集、自我学习、精确分析、智能判断等过程,从而拥有超越人的智慧,实现真正的智能应用场景。

对于智能家居来说,传感器扮演着相当于人的眼睛、耳朵、鼻子等的功能,是所有分析数据的入口,没有了传感系统的智能家居系统无疑是“残疾”的系统,它没有自我感知能力,无法实现真正意义上的智能。传感器及其解决方案可以不断电判断用户的身体与生活状态、深度学习用户的喜好,连续监测用户的生命特征信号、监控家居设备状态以及室内外的环境与天气,这对智能家居实现真正的人性化创造了基础。在未来,传感器的技术将更精准、精确、迅速。所谓精准就是为系统提供对口、有效的数据,也就是不会误报、漏报等情形;精确就是提供精度更高、误差范围更小的数据,保证数据不会失真;迅速就是反应灵敏度高、响应快,以满足智能家居应用场景的需求。

随着科学技术的发展,传感器正朝着智能化、网络化、集成化、微型化的方向发展,特别是MEMS技术的成熟,正不断推动传感器技术的进步。通过MEMS技术把传感器芯片、处理器芯片、通信芯片、电路集成于一体,实现传感器的智能化、网络化、集成化和微型化。网络化传感器具备自组网功能,解决智能家居联网繁琐问题;智能化传感器使得产品具有自学习、自校准、自测试等功能,提高系统的智能化程度;集成化传感器使得产品具备多参数采集能力,实现布更少点采集更多的信息,减少安装成本,提高整体美观度;微型化传感器让终端产品的设计更加灵活,也更容易集成到传统家电产品中,促进传统家电的智能化转型。

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