感知设备简介：探究智能设备的本质

1.感知设备概述

感知设备是联系物理世界和信息世界的纽带，用来感知智慧资源环境中的物理量，如温度、压强、光照、速度、血压等信息，也可通过采集到的信息来识别物体。

传感器负责物联网的信息采集，是实现对现实世界感知的基础，也是物联网应用和服务的基础。传感器是指那些对被测量对象的某一确定的信息具有感受与检出功能，并按照一定规律转换成与之对应的有用信号的元器件和装置，通常由敏感元件和转换元件组成。如果没有传感器对被测的原始信息进行可靠的捕获和转换，一切准确的测试和控制都将无法实现，即使最现代化的计算机，没有准确的信息，或有失真的输入，也将无法充分发挥其应有的作用。传感器种类繁多，品种丰富，原理各不相同，分类方法非常多。比如按照工作原理分类，可以分为物理型、化学型、生物型等；按照用途分类，可以分为速度传感器、加速度传感器、温度传感器、湿度传感器、水位传感器等；按照输出信号分类，可以分为数字传感器、模拟传感器、开关传感器等；按照材料分类分为金属传感器、陶瓷传感器、导体传感器、绝缘体传感器等；按照工艺分类分为薄膜传感器、集成传感器、厚膜传感器等；按照能量转换方式分类，分为有源传感器和无源传感器等。［19］这些传感设备和各种终端能够收集各种海量数据，经过数据处理、分析和数据挖掘，获得反映智慧小区中各种人和物的状态、参数，从而对小区中各种人和物的状态实现实时监控。［20］

智慧小区的居民通过感知设备对小区中的资源环境（人、车辆、建筑、设备等）进行监控。［21］智慧小社区建设主要利用感知设备来监控小区内的智慧资源，主要包括：（1）在小区内的重点区域以及根据居民要求在住宅内安装摄像头，实现对整个小区以及居民住宅的安全监控。（2）在小区的出入口安装门禁系统，每个居民通过配备的一卡通进出小区，实现对小区的安全管理。（3）对孤寡老人、患有慢性病的病人等特殊人群配备可检测血压、心跳、体温等功能的传感器，并提供定位跟踪业务，实现智能化的病理跟踪、监控和管理。（4）在小区及住宅内安装空气质量传感器、烟雾传感器、温度传感器、光感传感器等，进行环境参数的采集，为应用层的环境监测与节能系统提供控制参数。（5）安装无线远程计量表，在线、实时地获取用电、用水以及煤气等相关的数据量，并可通过远程控制功能对计量表的参数进行调整。（6）运用北斗或GPS定位技术方便设置物业巡更时间以及路线，并动态显示巡更人员的行走路线以及到达时间等数据。［21］

感知设备是智慧小区的数据来源。通过对于社区各个系统所产生的各类数据的收集、存储，形成智慧小区的基础数据。例如，通过小区门禁系统采集居民出入楼门的信息，通过小区安防系统获得各类视频、消防等信息，通过小区的各种应用服务平台获得居民的服务需求信息，通过环境监测获得小区环境数据，等等。感知设备所产生的数据具有量大、种类多等特点。［22］感知设备采集的数据信息通过智能网关与网络层进行通信。网络的主要作用是把感知设备的数据接入互联网，供上层应用服务使用，是实现物物相连的基础设施。［21］

智慧住宅小区物联网系统包括环境感知层、信息网络层和信息处理应用层，如图7-4所示。(www.xing528.com)

图7-4　基于物联网技术的住宅小区系统结构图［23］

环境感知层由带有有线或无线功能的各种传感器节点组成，主要实现小区或家庭环境信息的采集、主人状态的获取以及访客身份特征的录入，常用的传感器设备有：门磁传感器、可燃气体传感器、水浸传感器、湿度传感器、烟雾传感器、电表传感器等。［23］

智慧小区感知基础设施的感应器件和技术将实现对房地产项目中的广告平台、楼宇系统、燃气和水电监控系统、家居设备监控系统、车辆管理系统、环境监测系统等设施的感知和信息采集。［24］

2.智慧小区的感知设备设施的分类

从应用场景的角度，智慧小区的感知设备设施分为小区安防系统感知设施、小区设备状态感知设施、小区环境检测设施、家庭安防设施及个人服务感知设备五大类。其中，小区安防系统感知设施包括门禁设施、视频监控、电子围栏、电子巡更、火警系统和楼宇对讲。小区设备状态感知设施包括停车系统、电梯状态感知设施、气水电照明等公用设备状态感知设施和远程抄表感知设备。