電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/黃山明)當(dāng)前,智能家居技術(shù)的一項(xiàng)發(fā)展趨勢(shì),便是將人機(jī)交互做得越來(lái)越無(wú)感,不需要用戶進(jìn)行額外的操作,相關(guān)智能家居便會(huì)提供相應(yīng)的服務(wù),將科技隱藏在日常生活中,而門(mén)磁傳感器便是智能家居市場(chǎng)這一操作的重要器件。
門(mén)磁傳感器的工作原理
通常而言,門(mén)磁傳感器分為左右兩部分,分別為磁控條和門(mén)磁主體組成。磁控條內(nèi)裝有一塊永久磁鐵,用來(lái)產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng),而門(mén)磁主體內(nèi)部則會(huì)有一個(gè)常開(kāi)型的干簧管。當(dāng)永磁體與干簧管靠近時(shí),門(mén)磁傳感器處于工作守候狀態(tài),而當(dāng)永磁體遠(yuǎn)離干簧管時(shí),就處于常開(kāi)狀態(tài)。簡(jiǎn)而言之,門(mén)磁傳感器的工作主要依賴于干簧管在磁鐵磁力作用下改變通斷狀態(tài)。
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圖源:Aqara
而干簧管也叫磁簧開(kāi)關(guān),是一個(gè)通過(guò)所施加的磁場(chǎng)進(jìn)行操作的電開(kāi)關(guān)。通常形態(tài)是將兩個(gè)觸片密封在一個(gè)玻璃管中,同時(shí)為了避免觸點(diǎn)氧化,還會(huì)在玻璃管中充入惰性氣體。當(dāng)有磁鐵靠近干簧管時(shí),兩個(gè)觸片被吸合,相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合;而當(dāng)磁鐵拿開(kāi)時(shí),觸片在彈力作用下回復(fù)原位,相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的狀態(tài)。
值得注意的是,磁簧開(kāi)關(guān)早在1936年,便由貝爾電話實(shí)驗(yàn)室的Walter B. Ellwood所發(fā)明,并于1940年在美國(guó)申請(qǐng)專利,至今已有超過(guò)80年的歷史。
此外在如今的門(mén)磁傳感器中,大多都會(huì)加入霍爾傳感器。而霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場(chǎng)傳感器,可以用來(lái)檢測(cè)磁場(chǎng)的存在和變化。
原理是當(dāng)一個(gè)通電導(dǎo)體置于磁場(chǎng)中,在該導(dǎo)體兩側(cè)會(huì)產(chǎn)生電壓,該現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。該效應(yīng)是霍爾于1879年在研究金屬的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)時(shí)發(fā)現(xiàn)的,后來(lái)發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體、導(dǎo)電流體等也有這種效應(yīng),并且半導(dǎo)體的霍爾效應(yīng)比金屬要強(qiáng)得多,利用這種現(xiàn)象制成的各種霍爾元件,被廣泛應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)及信息處理等方面,門(mén)磁傳感器便是其中的一項(xiàng)應(yīng)用場(chǎng)景。
比如將霍爾傳感器應(yīng)用在門(mén)磁傳感器時(shí),門(mén)磁處于守候狀態(tài)時(shí),磁場(chǎng)最強(qiáng),因此霍爾電壓最大。而當(dāng)門(mén)磁處于常開(kāi)狀態(tài)時(shí),磁場(chǎng)方向不再針對(duì)霍爾傳感器,以及距離拉遠(yuǎn)的原因,導(dǎo)致霍爾電壓減小甚至為零。
通過(guò)對(duì)霍爾電壓大小變化規(guī)范進(jìn)行設(shè)定,就能起到對(duì)門(mén)磁狀態(tài)監(jiān)測(cè)的作用,從而達(dá)到安防報(bào)警的目的。
同時(shí),為了提高門(mén)磁傳感器的智能化,通常還會(huì)在線路板上安裝無(wú)線模塊,從而可與外部移動(dòng)終端進(jìn)行無(wú)線通信連接,如手機(jī)、平板電腦等,通過(guò)外部移動(dòng)終端可對(duì)門(mén)磁傳感器進(jìn)行智能化控制。
門(mén)磁傳感器的應(yīng)用場(chǎng)景
由于門(mén)磁傳感器與霍爾傳感器都已相當(dāng)成熟,隨著智能家居的發(fā)展,更是拓展出更豐富的應(yīng)用場(chǎng)景。同時(shí)門(mén)磁傳感器一般安裝都較為隱蔽,大多被用作于安防報(bào)警,尤其在傳統(tǒng)的家庭安防系統(tǒng)中,更是發(fā)揮異常監(jiān)測(cè)后進(jìn)行出聲、發(fā)光形式的報(bào)警,其智能化并不高。
而門(mén)磁傳感器兩部分分開(kāi)后,會(huì)一直處于報(bào)警狀態(tài),這時(shí)還需要用戶主動(dòng)通過(guò)外部移動(dòng)終端上的軟件來(lái)充值清除報(bào)警狀態(tài),導(dǎo)致門(mén)磁傳感器解除報(bào)警的操作比較單一。當(dāng)然也有部分產(chǎn)品會(huì)在門(mén)磁傳感器主機(jī)上安裝一個(gè)復(fù)位按鍵,按下復(fù)位按鍵同樣能起到解除報(bào)警的作用。
不過(guò)新冠疫情的影響,市場(chǎng)中對(duì)于門(mén)磁傳感器的需求大增,主要是應(yīng)用在各地政府對(duì)于防控疫情的措施當(dāng)中,比如應(yīng)用在隔離的酒店、家庭以及社區(qū)管理中,借助NB-IoT、ZigBee等連接技術(shù),來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)門(mén)磁傳感器的管理。
由于主要注重在安防領(lǐng)域,因此優(yōu)先入局的主要為安防企業(yè),如??低?/u>、宇視科技、萬(wàn)佳安、艾禮安、銳士達(dá)、海曼、精華隆、麥樂(lè)克、美安科技、朗鑫智能、豪恩科技等。
但目前已經(jīng)看到,門(mén)磁傳感器正在向智能化轉(zhuǎn)變,更多將應(yīng)用在對(duì)智能家居的控制上。并且借助門(mén)磁傳感器的成熟且簡(jiǎn)單的控制方式,讓無(wú)感式智能家居人機(jī)交互成為可能。
比如與智能馬桶進(jìn)行聯(lián)動(dòng),在衛(wèi)生間門(mén)口安裝一個(gè)門(mén)磁傳感器,用戶打開(kāi)房門(mén),自動(dòng)啟動(dòng)智能馬桶的預(yù)清潔功能,并提前打開(kāi)馬桶蓋等相關(guān)操作。
或者聯(lián)動(dòng)浴室的智能暖燈,打開(kāi)浴室房門(mén)時(shí),自動(dòng)啟動(dòng)浴室暖燈并調(diào)整到合適的溫度,當(dāng)洗浴完之后,打開(kāi)浴室門(mén)出去,自動(dòng)關(guān)閉相關(guān)燈具,從而達(dá)到無(wú)感式的人際交互方式。
市場(chǎng)中,門(mén)磁傳感器的價(jià)格在數(shù)十到上百元不等,不過(guò)由于各家智能家居生態(tài)仍然存在壁壘的情況下,想要實(shí)現(xiàn)門(mén)磁傳感器與相關(guān)智能家居聯(lián)動(dòng),只能從同一生態(tài)中進(jìn)行選擇。并且市場(chǎng)中很少有提供完整門(mén)磁聯(lián)動(dòng)解決方案,需要用戶自己動(dòng)手來(lái)實(shí)現(xiàn),有一定的學(xué)習(xí)成本。
公開(kāi)資料顯示,2017年,門(mén)磁傳感器同樣原理的窗戶傳感器市場(chǎng)規(guī)模為74.3億美元,北美市場(chǎng)在當(dāng)時(shí)占據(jù)全球最大份額。預(yù)計(jì)到2025年,整個(gè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到154億美元,2018年至2025年復(fù)合年增長(zhǎng)率為9.3%。
隨著當(dāng)前智能家居朝著全屋智能方向邁進(jìn),鑒于門(mén)磁傳感器的簡(jiǎn)單、成熟、易用等特點(diǎn),預(yù)計(jì)將在智能家居領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用,并進(jìn)一步推動(dòng)無(wú)感式全屋智能的進(jìn)程。
門(mén)磁傳感器的工作原理
通常而言,門(mén)磁傳感器分為左右兩部分,分別為磁控條和門(mén)磁主體組成。磁控條內(nèi)裝有一塊永久磁鐵,用來(lái)產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng),而門(mén)磁主體內(nèi)部則會(huì)有一個(gè)常開(kāi)型的干簧管。當(dāng)永磁體與干簧管靠近時(shí),門(mén)磁傳感器處于工作守候狀態(tài),而當(dāng)永磁體遠(yuǎn)離干簧管時(shí),就處于常開(kāi)狀態(tài)。簡(jiǎn)而言之,門(mén)磁傳感器的工作主要依賴于干簧管在磁鐵磁力作用下改變通斷狀態(tài)。

圖源:Aqara
而干簧管也叫磁簧開(kāi)關(guān),是一個(gè)通過(guò)所施加的磁場(chǎng)進(jìn)行操作的電開(kāi)關(guān)。通常形態(tài)是將兩個(gè)觸片密封在一個(gè)玻璃管中,同時(shí)為了避免觸點(diǎn)氧化,還會(huì)在玻璃管中充入惰性氣體。當(dāng)有磁鐵靠近干簧管時(shí),兩個(gè)觸片被吸合,相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合;而當(dāng)磁鐵拿開(kāi)時(shí),觸片在彈力作用下回復(fù)原位,相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的狀態(tài)。
值得注意的是,磁簧開(kāi)關(guān)早在1936年,便由貝爾電話實(shí)驗(yàn)室的Walter B. Ellwood所發(fā)明,并于1940年在美國(guó)申請(qǐng)專利,至今已有超過(guò)80年的歷史。
此外在如今的門(mén)磁傳感器中,大多都會(huì)加入霍爾傳感器。而霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場(chǎng)傳感器,可以用來(lái)檢測(cè)磁場(chǎng)的存在和變化。
原理是當(dāng)一個(gè)通電導(dǎo)體置于磁場(chǎng)中,在該導(dǎo)體兩側(cè)會(huì)產(chǎn)生電壓,該現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。該效應(yīng)是霍爾于1879年在研究金屬的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)時(shí)發(fā)現(xiàn)的,后來(lái)發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體、導(dǎo)電流體等也有這種效應(yīng),并且半導(dǎo)體的霍爾效應(yīng)比金屬要強(qiáng)得多,利用這種現(xiàn)象制成的各種霍爾元件,被廣泛應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)及信息處理等方面,門(mén)磁傳感器便是其中的一項(xiàng)應(yīng)用場(chǎng)景。
比如將霍爾傳感器應(yīng)用在門(mén)磁傳感器時(shí),門(mén)磁處于守候狀態(tài)時(shí),磁場(chǎng)最強(qiáng),因此霍爾電壓最大。而當(dāng)門(mén)磁處于常開(kāi)狀態(tài)時(shí),磁場(chǎng)方向不再針對(duì)霍爾傳感器,以及距離拉遠(yuǎn)的原因,導(dǎo)致霍爾電壓減小甚至為零。
通過(guò)對(duì)霍爾電壓大小變化規(guī)范進(jìn)行設(shè)定,就能起到對(duì)門(mén)磁狀態(tài)監(jiān)測(cè)的作用,從而達(dá)到安防報(bào)警的目的。
同時(shí),為了提高門(mén)磁傳感器的智能化,通常還會(huì)在線路板上安裝無(wú)線模塊,從而可與外部移動(dòng)終端進(jìn)行無(wú)線通信連接,如手機(jī)、平板電腦等,通過(guò)外部移動(dòng)終端可對(duì)門(mén)磁傳感器進(jìn)行智能化控制。
門(mén)磁傳感器的應(yīng)用場(chǎng)景
由于門(mén)磁傳感器與霍爾傳感器都已相當(dāng)成熟,隨著智能家居的發(fā)展,更是拓展出更豐富的應(yīng)用場(chǎng)景。同時(shí)門(mén)磁傳感器一般安裝都較為隱蔽,大多被用作于安防報(bào)警,尤其在傳統(tǒng)的家庭安防系統(tǒng)中,更是發(fā)揮異常監(jiān)測(cè)后進(jìn)行出聲、發(fā)光形式的報(bào)警,其智能化并不高。
而門(mén)磁傳感器兩部分分開(kāi)后,會(huì)一直處于報(bào)警狀態(tài),這時(shí)還需要用戶主動(dòng)通過(guò)外部移動(dòng)終端上的軟件來(lái)充值清除報(bào)警狀態(tài),導(dǎo)致門(mén)磁傳感器解除報(bào)警的操作比較單一。當(dāng)然也有部分產(chǎn)品會(huì)在門(mén)磁傳感器主機(jī)上安裝一個(gè)復(fù)位按鍵,按下復(fù)位按鍵同樣能起到解除報(bào)警的作用。
不過(guò)新冠疫情的影響,市場(chǎng)中對(duì)于門(mén)磁傳感器的需求大增,主要是應(yīng)用在各地政府對(duì)于防控疫情的措施當(dāng)中,比如應(yīng)用在隔離的酒店、家庭以及社區(qū)管理中,借助NB-IoT、ZigBee等連接技術(shù),來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)門(mén)磁傳感器的管理。
由于主要注重在安防領(lǐng)域,因此優(yōu)先入局的主要為安防企業(yè),如??低?/u>、宇視科技、萬(wàn)佳安、艾禮安、銳士達(dá)、海曼、精華隆、麥樂(lè)克、美安科技、朗鑫智能、豪恩科技等。
但目前已經(jīng)看到,門(mén)磁傳感器正在向智能化轉(zhuǎn)變,更多將應(yīng)用在對(duì)智能家居的控制上。并且借助門(mén)磁傳感器的成熟且簡(jiǎn)單的控制方式,讓無(wú)感式智能家居人機(jī)交互成為可能。
比如與智能馬桶進(jìn)行聯(lián)動(dòng),在衛(wèi)生間門(mén)口安裝一個(gè)門(mén)磁傳感器,用戶打開(kāi)房門(mén),自動(dòng)啟動(dòng)智能馬桶的預(yù)清潔功能,并提前打開(kāi)馬桶蓋等相關(guān)操作。
或者聯(lián)動(dòng)浴室的智能暖燈,打開(kāi)浴室房門(mén)時(shí),自動(dòng)啟動(dòng)浴室暖燈并調(diào)整到合適的溫度,當(dāng)洗浴完之后,打開(kāi)浴室門(mén)出去,自動(dòng)關(guān)閉相關(guān)燈具,從而達(dá)到無(wú)感式的人際交互方式。
市場(chǎng)中,門(mén)磁傳感器的價(jià)格在數(shù)十到上百元不等,不過(guò)由于各家智能家居生態(tài)仍然存在壁壘的情況下,想要實(shí)現(xiàn)門(mén)磁傳感器與相關(guān)智能家居聯(lián)動(dòng),只能從同一生態(tài)中進(jìn)行選擇。并且市場(chǎng)中很少有提供完整門(mén)磁聯(lián)動(dòng)解決方案,需要用戶自己動(dòng)手來(lái)實(shí)現(xiàn),有一定的學(xué)習(xí)成本。
公開(kāi)資料顯示,2017年,門(mén)磁傳感器同樣原理的窗戶傳感器市場(chǎng)規(guī)模為74.3億美元,北美市場(chǎng)在當(dāng)時(shí)占據(jù)全球最大份額。預(yù)計(jì)到2025年,整個(gè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到154億美元,2018年至2025年復(fù)合年增長(zhǎng)率為9.3%。
隨著當(dāng)前智能家居朝著全屋智能方向邁進(jìn),鑒于門(mén)磁傳感器的簡(jiǎn)單、成熟、易用等特點(diǎn),預(yù)計(jì)將在智能家居領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用,并進(jìn)一步推動(dòng)無(wú)感式全屋智能的進(jìn)程。
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發(fā)表于 05-07 18:59
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