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浅谈物联网技术的红外感应器在男士小便池的应用

  浅谈物联网技术的红外感应器在男士小便池的应用

  在进行我们这个议题之前,我们先来探讨一下,生活中的你是否对上厕所的时候小便池自动冲水感到好奇呢?哈哈哈,接下来就让我带你来解惑吧!首先来点无聊的科普,没办法,先科普科普。

  近年来物联网的研究与发展引起了人们的广泛关注,国内外政府和企业都积极采取行动参与物联网的构建,广大学者也对物联网展开深入研究,国内不少高校先后申报了物联网专业,培养物联网方面的人才,这将对未来全球经济发展产生深远影响。与此同时,红外传感器的销量近几年也是每年增长30%以上。国内外厂家正在不断开发新产品以满足未来的市场需求。可以预见,红外传感器在物联网中具有广阔的应用前景。

  物联网是把所有物品通过射频识别、红外感应器等信息传感设备与互联网连接起来的技术, 以实现智能化识别和管理,是继计算机、互联网和移动通信网之后的又一次信息产业革命。本文首先介绍了物联网的定义内涵、基本特征,然后探讨了物联网关键技术之一红外传感器技术,最后对红外传感器在物联网技术中的应用——男士便池自动冲水进行了初步探索,指出其广阔的应用前景。

  首先我们来了解下什么是物联网技术。

  国际电信联盟最初在1999年提出:即通过射频识别(RFID)(RFID+互联网)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之,物联网就是“物物相连的互联网”。中国物联网校企联盟将物联网的定义为当下几乎所有技术与计算机、互联网技术的结合,实现物体与物体之间:环境以及状态信息实时的实时共享以及智能化的收集、传递、处理、执行。广义上说,当下涉及到信息技术的应用,都可以纳入物联网的范畴。

  1、传感器技术:传感器技术作为计算机应用中的关键技术,主要用于处理数字信号。即通过传感器把模拟信号转换成数字信号,这样计算机才能处理这些信号,进而做出优化和相关分析。

  2、RFID标签:RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术,RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。

  3、嵌入式系统技术:是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变,以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见;小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活,推动着工业生产以及国防工业的发展。

  我们可以通过NFC、二维码、RFID等技术标识特定的对象,用于区分对象个体,例如在生活中我们使用的各种智能卡,条码标签的基本用途就是用来获得对象的识别信息;此外通过智能标签还可以用于获得对象物品所包含的扩展信息,例如智能卡上的金额余额,二维码中所包含的网址和名称等。

  物联网传感器产品已率先在上海浦东国际机场防入侵系统中得到应用。

  机场入侵系统铺设了3万多个传感节点,覆盖了地面、栅栏和低空探测,可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。

  ZigBee路灯控制系统点亮济南园博园。ZigBee无线路灯照明节能环保技术的应用是此次园博园中的一大亮点。园区所有的功能性照明都采用了ZigBee无线技术达成的无线路灯控制。

  物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。

  紧接着我们来探讨一下红外线传感器

  利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光,它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质,只要它本身具有一定的温度(高于绝对零度),都能辐射红外线。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触,因而不存在摩擦,并且有灵敏度高,反应快等优点。

  红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类。检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件。热敏元件应用最多的是热敏电阻。热敏电阻受到红外线辐射时温度升高,电阻发生变化(这种变化可能是变大也可能是变小,因为热敏电阻可分为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻),通过转换电路变成电信号输出。光电检测元件常用的是光敏元件,通常由硫化铅、硒化铅、砷化铟、砷化锑、碲镉汞三元合金、锗及硅掺杂等材料制成。

  红外线传感器常用于无接触温度测量,气体成分分析和无损探伤,在医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。例如采用红外线传感器远距离测量人体表面温度的热像图,可以发现温度异常的部位,及时对疾病进行诊断治疗(见热像仪);利用人造卫星上的红外线传感器对地球云层进行监视,可实现大范围的天气预报;采用红外线传感器可检测飞机上正在运行的发动机 的过热情况等。

  具有红外传感器的望远镜可用于军事行动,林地战探测密林中的敌人,城市战中探测墙后面的敌人,以上均利用了红外线传感器测量人体表面温度从而得知敌人所在地。

  红外线传感器特别是利用远红外线范围的感度做为人体检出用,红外线的波长比可见光长而比电波短。红外线让人觉得只由热的物体放射出来,可是事实上不是如此,凡是存在于自然界的物体,如人类、火、冰等等全部都会射出红外线,只是其波长因其物体的温度而有差异而已。人体的体温约为36~37°C,所放射出峰值为9~10μm的远红外线,另外加热至400~700°C的物体,可放射出峰值为3~5μm 的中间红外线。

  火焰探测器

  火焰传感器利用红外线对对火焰非常敏感的特点,使用特制的红外线接受管来检测火焰,然后把火焰的亮度转化为高低变化的电平信号,输入到中央处理器中,中央处理器根据信号的变化做出相应的程序处理。

  红外测温仪

  红外测温仪的构成主要有光学系统,调制器,红外传感器放大器,指示器等部分构成。红外传感器是接收目标辐射并转换成电信号的器件。

  红外成像

  在许多场合,人们不仅要知道物体表面的平均温度,更需了解物体的温度分布以便分析,研究物体的结构,探测内部缺陷。红外成像就能将物体的温度分布以图像的形式直观显示出来。

  红外组合件的构造由于探测器元件单独使用时,存在着探测距离较短、获得的信号后续电路不易处理的不足,所以目前多选用红外组合件来探测。红外组合件由热释电红外传感器、透镜、测量转换电路和密封管壳构成。透镜可以扩大探测范围,提高测量的灵敏度;测量转换电路可以完成滤波、放大等信号处理过程;密封管壳能防止因外界噪声引起的错误动作。这种组合件体积小、成本低、功能多样,所以应用广泛。

  物联网中可以大量使用红外传感器(也叫红外感应器)来实现物体信息的获取,以热释电红外传感器为核心构成的热释电红外开关,在民用领域可作为蜂鸣器、白炽灯、烘干机、自动门、和自动洗手池等装置的自动感应开关,特别适用于工矿企业、高档酒店、大型商场等区域。

  在物联网中可以使用红外传感器获取物品信息,使用电子标签记录、实现物品的精确定位。比如用红外传感器检测超市货架是否具有足够的商品待售,当检测到货物不足时,通过后续信号处理、滤波、放大,驱动扬声器提醒超市工作人员及时补货。

  特别是在物联网消费电子电器产品中,热释电红外传感器具有极其广泛的应用前景。目前用得最多的是检测物品,实现自动控制。红外传感器已广泛用于防盗报警系统中,市场上有成熟的商品。一个典型的周界入侵检测报警系统本身就是一个物联网在安全方面的应用,比如上海浦东机场入侵检测系统,就是一个小型的物联网,其中使用了大量的红外传感器,作为智能节点,获取周边信息,与其他类型传感器采集得到的信息一起准确及时地提供给中央处理系统进行信息融合,作为自动控制决策的依据。国外已有把热释电传感器安装在售货机上,当有人接近时,机器可以说话,实现自动销售,我们也可以借鉴应用。再比如可以把红外传感器安装在工厂危险性机械系统上,能够进行非接触测量,当超过预定的安全距离时给出警示,防止人太靠近造成危险,保护工人健康、实现安全生产,节约生产成本。

  最后我们来探讨一下红外传感器在男士小便池的应用

  一、清洁功能

  在使用前的冲水,会在便池表面形成一层薄薄的水幕;这样在使用后的第二次冲水时,就更容易将所有排泄物都从便池的表面冲走。事实上干的瓷壁结合了湿的尿液后,再多的水也冲不掉的,故而设计者采用先放少量清水让瓷壁吸饱了,盐碱水就不会再吸附上去产生结垢现象;故而先用清水润湿一下,尿液就不会黏在表面,而是顺畅地滑下去,所以要先下小水。故而有第一次冲水时持续2秒,第二次冲水时间长达9秒。

  男厕所小便池里的那个感应器是红外线反射原理。

  男厕所小便池里的那个感应器叫红外线感应器,也称为热红外人体感应器,是根据红外线反射的原理研制的,属于一种智能节水、节能设备。包括感应水龙头、自动干手器、医用洗手器、自动给皂器、感应小便斗冲水器、感应便器等都是使用红外线感应器的产品。

  红外线感应器工作原理:当人体的手或身体的某一部分在红外线区域内,红外线接收管感应到来自人体手或身体发出的红外线,通过集成线路内的微电脑处理后的信号发送给脉冲电磁阀,电磁阀接受信号后按指定的指令打开阀芯来控制头出水,即人走进时候,产生红外感应,上升沿信号触发电平置高,触发开关,自动冲水;当人体的手或身体离开红外线感应范围,电磁阀没有接受信号,下降沿触发,电平重新变低,电磁阀阀芯则通过内部的弹簧进行复位来控制的关水。

  哈哈哈,是不是很神奇呢,小编科普到现在也感觉物联网好神奇,科学技术太发达,身为学渣的我瑟瑟发抖,新时代下的我们还是好好学习,天天向上吧,可不能让这个时代把我们无情的抛弃,呜呜呜呜。特别是最近美国在核心元器件上限制中兴购买,这种新闻每天充斥在新闻上,就像被人卡住了脖子,从而限制了整个国家的互联网企业,核心技术的落后是硬伤啊。让我这种通信狗感觉到了深深伤害,所以接下来的我们该怎么办呢?当然是怎么happy怎么浪啊。额,低调低调,还是为中华之崛起而读书吧!骚年,雄起!!!

  

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