智能家居组件漫谈人体传感器

　　人体传感器是智能家居中用的最多的组件之一，也是布置起来难度最大的组件，本文从原理讲起，详细说明一下人体传感器的特点、布置方法和使用技巧。
　　人体传感器的基本功能是感应人体的移动，一定要注意，它感应的不是人体，而是人体的移动，这是由其原理决定的。原理
　　目前市面上绝大部分人体传感器的原理都是热释电效应，个别产品采用其他原理，可以实现静止人体的检测，但是目前成本较高、技术不够成熟且应用极少，所以此处不讨论。
　　热释电效应是指一些具有自发式极化的晶体，在温度发生变化的情况下，会导致某一方向上产生表面极化电荷，也就是电位发生变化。红外线具有明显的热效应，所有物体都会向外辐射与本身温度相关的红外线，人体也一样，而此红外线照射到热释电材料上以后，就会导致热释电材料产生微弱的电位变化，将此电位变化的信号调理、放大后就能判断是否有人体移动。
　　人体传感器采用的菲涅尔透镜
　　当然，人体发出的红外线十分微弱，所以人体传感器一般都加入可以汇聚人体发出，所以使用非常广泛。但是从原理可以看出，这种人体传感器只能红外线通过菲涅尔透镜部分汇聚，以产生交替变化的盲区和高灵敏区，这样人体移动时候发出的红外线会交替的通过盲区和高灵敏区，从而实现更高的检测精度。同时菲涅尔透镜后加入滤光片，此滤光片只让人体发出的特定波长的红外线透过，去除其他红外线的干扰，以提高探测灵敏度。优势和缺点
　　因为用于人体红外线检测的热释电材料价钱便宜，本身不发出任何波束，功耗极低，所以使用非常广泛，但是从原理可以看出，这种人体传感器只能传感人体的移动，也就是人体发出红外线的变化，如果人体静止不动，传感器是无法分辨的。当然，正常的人体绝对静止不动是不可能的，说的准确一点就是人体移动的幅度要大于菲涅尔透镜产生的盲区和高灵敏区，所以，很明显，离人体传感器越近，则人体传感器分辨微弱的人体动作的能力越强。另外，对于人体传感器来讲，它探测的是人体移动导致的红外线的变化，而和人体体温接近的物体或者生物，如小猫、小狗等宠物、暖气片、车灯等也会误触发人体传感器。如果人体发出的红外线被玻璃、浴帘等材质阻挡，或者环境温度和人体体温非常接近，人体传感器依然可能发生探测不到人体的情况。
　　前面说过玻璃等透明材质虽然看上去不会衰减可见光，但是依然可能衰减人体发出的红外线，所以人体传感器表面，也就是有菲涅尔透镜的那一面是不能使用玻璃等材质遮挡的。且人体传感器传感范围比较大，也不适合安装在86暗盒等的内部，所以在实际安装使用中人体传感器的隐藏是个问题：突出了容易影响美观，隐藏又影响功能，所以在使用中尽量选用体积尽可能小的人体传感器或者和室内风格颜色相似的人体传感器，在美观和实用中找到一个平衡。安装使用注意事项
　　了解了人体传感器的优缺点，就很容易理解人体传感器如何安装使用了。
　　下面以小米人体传感器为例来说明。值得一提的是，小米的人体传感器具备可多方向旋转并调节角度的支架，强烈建议采用此支架安装，这样可以在实际使用中随时根据需求调整人体传感器的位置和探测区域。
　　小米人体传感器作用范围示意图
　　从图中可以看出，小米人体传感器的菲涅尔透镜范围并不是都可以探测的人体移动的范围，能够探测人体移动的范围大小在水平角度大概为170度，垂直角度不足90度，最大探测距离在47米。当然，这与此传感器内部热释电元件与菲涅尔透镜的相对位置有关，在这种既定条件下，小米人体传感器的安装就要注意以下几点。
　　1、安装高度以1。2米到2。5米为宜，低于1。5米会导致水平方向的探测范围变小，高于2。5米会导致传感器下方盲区过大。
　　2、如果家中有宠物猫狗（体温与人类类似的恒温动物），为了避免其影响，可适当降低人体传感器安装高度并倒置安装，如此虽然牺牲传感范围，但是可以防止宠物在地面活动引起的误触发。
　　3、避免探测范围内有玻璃隔断、浴帘等减弱人体发出的红外线传播的材质，卫生间内如果有玻璃隔断，建议将人体传感器安装在玻璃隔断上方，探测面倾斜向下，并垂直于玻璃隔断的平面，以此减小影响。
　　4、不要正对暖气片、暖风机、白炽灯等一切温度可能接近人体体温的物体。
　　5、若要检测微小动作，建议将人体传感器尽量靠近被检测人体以提高灵敏度。例如探测如厕的人体，可将人体传感器安装在座便器后部墙面，高度与如厕人体的头部高度相当（如厕过程人体头部一般会有微弱动作），可一直探测到如厕过程的人体。
　　6、如房间过大，单只人体传感器无法探测全部房间，可设置多只人体传感器配合使用；小空间也可使用多只人体传感器消除盲区，提高探测精度。
　　7、若要探测某些特殊情况下人体的移动，可借助其他物体的遮挡来探测特定区域或特定状态的人体移动。例如在卧室判断人体下床走动，可将人体传感器安装在床下区域，利用床体的遮挡来判断人体在地面的走动。
　　8、一般情况下，房间内人体传感器要避免正对门口，以免被房间外经过的人体误触发，当然，对于希望人走近门口即需要执行开灯等动作的情况下，可侧对门口，探测离门口比较近的人体。
　　对于人体传感器，很难一次就精确安装，所以在日常使用中，可以根据实际效果微调人体传感器的角度、方向和位置，以实现更好的传感效果。