電子發燒友網報道(文/黃山明)當前,智能家居技術的一項發展趨勢,便是將人機交互做得越來越無感,不需要用戶進行額外的操作,相關智能家居便會提供相應的服務,將科技隱藏在日常生活中,而門磁傳感器便是智能家居市場這一操作的重要器件。
門磁傳感器的工作原理
通常而言,門磁傳感器分為左右兩部分,分別為磁控條和門磁主體組成。磁控條內裝有一塊永久磁鐵,用來產生恒定的磁場,而門磁主體內部則會有一個常開型的干簧管。當永磁體與干簧管靠近時,門磁傳感器處于工作守候狀態,而當永磁體遠離干簧管時,就處于常開狀態。簡而言之,門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。
而干簧管也叫磁簧開關,是一個通過所施加的磁場進行操作的電開關。通常形態是將兩個觸片密封在一個玻璃管中,同時為了避免觸點氧化,還會在玻璃管中充入惰性氣體。當有磁鐵靠近干簧管時,兩個觸片被吸合,相當于開關閉合;而當磁鐵拿開時,觸片在彈力作用下回復原位,相當于開關斷開的狀態。
值得注意的是,磁簧開關早在1936年,便由貝爾電話實驗室的Walter B. Ellwood所發明,并于1940年在美國申請專利,至今已有超過80年的歷史。
此外在如今的門磁傳感器中,大多都會加入霍爾傳感器。而霍爾傳感器是根據霍爾效應制作的一種磁場傳感器,可以用來檢測磁場的存在和變化。
原理是當一個通電導體置于磁場中,在該導體兩側會產生電壓,該現象稱為霍爾效應。該效應是霍爾于1879年在研究金屬的導電機構時發現的,后來發現半導體、導電流體等也有這種效應,并且半導體的霍爾效應比金屬要強得多,利用這種現象制成的各種霍爾元件,被廣泛應用在工業自動化技術、檢測技術及信息處理等方面,門磁傳感器便是其中的一項應用場景。
比如將霍爾傳感器應用在門磁傳感器時,門磁處于守候狀態時,磁場最強,因此霍爾電壓最大。而當門磁處于常開狀態時,磁場方向不再針對霍爾傳感器,以及距離拉遠的原因,導致霍爾電壓減小甚至為零。
通過對霍爾電壓大小變化規范進行設定,就能起到對門磁狀態監測的作用,從而達到安防報警的目的。
同時,為了提高門磁傳感器的智能化,通常還會在線路板上安裝無線模塊,從而可與外部移動終端進行無線通信連接,如手機、平板電腦等,通過外部移動終端可對門磁傳感器進行智能化控制。
門磁傳感器的應用場景
由于門磁傳感器與霍爾傳感器都已相當成熟,隨著智能家居的發展,更是拓展出更豐富的應用場景。同時門磁傳感器一般安裝都較為隱蔽,大多被用作于安防報警,尤其在傳統的家庭安防系統中,更是發揮異常監測后進行出聲、發光形式的報警,其智能化并不高。
而門磁傳感器兩部分分開后,會一直處于報警狀態,這時還需要用戶主動通過外部移動終端上的軟件來充值清除報警狀態,導致門磁傳感器解除報警的操作比較單一。當然也有部分產品會在門磁傳感器主機上安裝一個復位按鍵,按下復位按鍵同樣能起到解除報警的作用。
不過新冠疫情的影響,市場中對于門磁傳感器的需求大增,主要是應用在各地政府對于防控疫情的措施當中,比如應用在隔離的酒店、家庭以及社區管理中,借助NB-IoT、ZigBee等連接技術,來實現對相關門磁傳感器的管理。
由于主要注重在安防領域,因此優先入局的主要為安防企業,如海康威視、宇視科技、萬佳安、艾禮安、銳士達、海曼、精華隆、麥樂克、美安科技、朗鑫智能、豪恩科技等。
但目前已經看到,門磁傳感器正在向智能化轉變,更多將應用在對智能家居的控制上。并且借助門磁傳感器的成熟且簡單的控制方式,讓無感式智能家居人機交互成為可能。
比如與智能馬桶進行聯動,在衛生間門口安裝一個門磁傳感器,用戶打開房門,自動啟動智能馬桶的預清潔功能,并提前打開馬桶蓋等相關操作。
或者聯動浴室的智能暖燈,打開浴室房門時,自動啟動浴室暖燈并調整到合適的溫度,當洗浴完之后,打開浴室門出去,自動關閉相關燈具,從而達到無感式的人際交互方式。
市場中,門磁傳感器的價格在數十到上百元不等,不過由于各家智能家居生態仍然存在壁壘的情況下,想要實現門磁傳感器與相關智能家居聯動,只能從同一生態中進行選擇。并且市場中很少有提供完整門磁聯動解決方案,需要用戶自己動手來實現,有一定的學習成本。
公開資料顯示,2017年,門磁傳感器同樣原理的窗戶傳感器市場規模為74.3億美元,北美市場在當時占據全球最大份額。預計到2025年,整個市場規模將達到154億美元,2018年至2025年復合年增長率為9.3%。
隨著當前智能家居朝著全屋智能方向邁進,鑒于門磁傳感器的簡單、成熟、易用等特點,預計將在智能家居領域發揮越來越重要的作用,并進一步推動無感式全屋智能的進程。
門磁傳感器的工作原理
通常而言,門磁傳感器分為左右兩部分,分別為磁控條和門磁主體組成。磁控條內裝有一塊永久磁鐵,用來產生恒定的磁場,而門磁主體內部則會有一個常開型的干簧管。當永磁體與干簧管靠近時,門磁傳感器處于工作守候狀態,而當永磁體遠離干簧管時,就處于常開狀態。簡而言之,門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。
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圖源:Aqara
圖源:Aqara
而干簧管也叫磁簧開關,是一個通過所施加的磁場進行操作的電開關。通常形態是將兩個觸片密封在一個玻璃管中,同時為了避免觸點氧化,還會在玻璃管中充入惰性氣體。當有磁鐵靠近干簧管時,兩個觸片被吸合,相當于開關閉合;而當磁鐵拿開時,觸片在彈力作用下回復原位,相當于開關斷開的狀態。
值得注意的是,磁簧開關早在1936年,便由貝爾電話實驗室的Walter B. Ellwood所發明,并于1940年在美國申請專利,至今已有超過80年的歷史。
此外在如今的門磁傳感器中,大多都會加入霍爾傳感器。而霍爾傳感器是根據霍爾效應制作的一種磁場傳感器,可以用來檢測磁場的存在和變化。
原理是當一個通電導體置于磁場中,在該導體兩側會產生電壓,該現象稱為霍爾效應。該效應是霍爾于1879年在研究金屬的導電機構時發現的,后來發現半導體、導電流體等也有這種效應,并且半導體的霍爾效應比金屬要強得多,利用這種現象制成的各種霍爾元件,被廣泛應用在工業自動化技術、檢測技術及信息處理等方面,門磁傳感器便是其中的一項應用場景。
比如將霍爾傳感器應用在門磁傳感器時,門磁處于守候狀態時,磁場最強,因此霍爾電壓最大。而當門磁處于常開狀態時,磁場方向不再針對霍爾傳感器,以及距離拉遠的原因,導致霍爾電壓減小甚至為零。
通過對霍爾電壓大小變化規范進行設定,就能起到對門磁狀態監測的作用,從而達到安防報警的目的。
同時,為了提高門磁傳感器的智能化,通常還會在線路板上安裝無線模塊,從而可與外部移動終端進行無線通信連接,如手機、平板電腦等,通過外部移動終端可對門磁傳感器進行智能化控制。
門磁傳感器的應用場景
由于門磁傳感器與霍爾傳感器都已相當成熟,隨著智能家居的發展,更是拓展出更豐富的應用場景。同時門磁傳感器一般安裝都較為隱蔽,大多被用作于安防報警,尤其在傳統的家庭安防系統中,更是發揮異常監測后進行出聲、發光形式的報警,其智能化并不高。
而門磁傳感器兩部分分開后,會一直處于報警狀態,這時還需要用戶主動通過外部移動終端上的軟件來充值清除報警狀態,導致門磁傳感器解除報警的操作比較單一。當然也有部分產品會在門磁傳感器主機上安裝一個復位按鍵,按下復位按鍵同樣能起到解除報警的作用。
不過新冠疫情的影響,市場中對于門磁傳感器的需求大增,主要是應用在各地政府對于防控疫情的措施當中,比如應用在隔離的酒店、家庭以及社區管理中,借助NB-IoT、ZigBee等連接技術,來實現對相關門磁傳感器的管理。
由于主要注重在安防領域,因此優先入局的主要為安防企業,如海康威視、宇視科技、萬佳安、艾禮安、銳士達、海曼、精華隆、麥樂克、美安科技、朗鑫智能、豪恩科技等。
但目前已經看到,門磁傳感器正在向智能化轉變,更多將應用在對智能家居的控制上。并且借助門磁傳感器的成熟且簡單的控制方式,讓無感式智能家居人機交互成為可能。
比如與智能馬桶進行聯動,在衛生間門口安裝一個門磁傳感器,用戶打開房門,自動啟動智能馬桶的預清潔功能,并提前打開馬桶蓋等相關操作。
或者聯動浴室的智能暖燈,打開浴室房門時,自動啟動浴室暖燈并調整到合適的溫度,當洗浴完之后,打開浴室門出去,自動關閉相關燈具,從而達到無感式的人際交互方式。
市場中,門磁傳感器的價格在數十到上百元不等,不過由于各家智能家居生態仍然存在壁壘的情況下,想要實現門磁傳感器與相關智能家居聯動,只能從同一生態中進行選擇。并且市場中很少有提供完整門磁聯動解決方案,需要用戶自己動手來實現,有一定的學習成本。
公開資料顯示,2017年,門磁傳感器同樣原理的窗戶傳感器市場規模為74.3億美元,北美市場在當時占據全球最大份額。預計到2025年,整個市場規模將達到154億美元,2018年至2025年復合年增長率為9.3%。
隨著當前智能家居朝著全屋智能方向邁進,鑒于門磁傳感器的簡單、成熟、易用等特點,預計將在智能家居領域發揮越來越重要的作用,并進一步推動無感式全屋智能的進程。
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