在智能家居领域中传感器技术的应用和新趋势

御风天下

在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、4G／5G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。