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人体传感器UWB雷达传感雷达模块人体体征检测

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人体传感器UWB雷达传感雷达模块人体体征检测,UltraWideBand,UWB)信号具有分辨率高、穿透能力强、抗干扰能力强的特点。在军事设备、城市安全等领域,它能穿透大部分非金属建筑材料(砖、木、干墙、混凝土等)。伴随着城市的迅速发展,人们对医疗和保健的需求越来越大,现有的医疗手段仍然无法完全满足人们在不同场景下的各种需要。目前对人的呼吸、心跳等体征监测主要采用电极式触点监测法,在特定情况下难以监测。为此,针对超宽带雷达传感对实现非接触式人体特征进行监测,开展了一系列研究,现主要内容如下:


1.设计了可用于便携的人体传感器UWB雷达传感雷达模块人体监测系统,选择高斯型单周波脉冲UWB雷达作为信号接收装置。通过对平面八木超宽带天线和Vivaldi超宽带天线的分析,选择了一种具有较小指向性的收发天线。为验证系统的可靠性,在实验中同时使用医用心电监护仪(ECG)准确地同时提取微弱的信号信号,对UWB进行了比较,对UWB进行了质量评估。


2.针对体征信号具有非平稳非线性这一特点,分别研究了适用于这种信号的经验模式分解(EmpiricalModeDecomposition,EMD)算法与变分模式分解(VariationalModeDecomposition,VMD)算法。针对非接触监测回波中含有大量的噪声和杂波,采用了一系列消除背景噪声和杂波干扰的预处理方法,并对原数据和预处理数据进行了比较,预处理得到的信号更纯净。


3.在UWB雷达传感器非接触式监测系统中,完成了一系列提取呼吸特征和心跳特性的试验,包括一个UWB雷达传感器和多个UWB雷达传感器的监测,其中一个UWB雷达传感器监测试验还包括穿墙监测。试验表明,采用VMD算法提取分离体征,可以同时提取呼吸特征和心跳特征,不产生模态混叠。


4.采用控制变量的原则,对实验中监测多个目标可能出现的误判现象,对多目标臂距离进行多次试验,得出避免漏判现象的条件。


5.由于人体目标在不同时刻的运动状态是不同的,因此通过不同的时间-频率分析方法来获得其变化规律。本文提出了一种基于时-频域变换的时间-频域分析方法,并将模式分解法和希尔伯特变换组合在一起,该方法是一种新的基于经验的模态分解-Hilbert变换的新方法。对各种状态进行了多组实验,分析了不同运动状态下的时频算法效果。


伴随着社会的不断发展,人口结构不断变化,人口老龄化问题也日益突出,而随着人口流动性的不断增加,“空巢老人”群体也日益增多,大多数无儿无女的老人无人照料。老年人群是疾病易发人群,尤其以心脑血管疾病和慢性病为突出,其生活自理能力较差,在健康问题上具有较大危险性。另外,随着社会竞争力的增强,工作强度的不断增加,办公室人员的心理健康和生理健康受到了极大的威胁。由于长期从事高强度工作,社会与行业竞争及家庭重担,极易使中年人甚至年轻人产生健康问题,每年都有因加班、工作压力过大而突然死亡的事例,还有因租住甲醛房而患白血病的悲剧。根据统计,我国60%以上的青少年都存在不同程度的健康问题,令人担忧的是,这一数字每年都在增加。工作时间延长使他们没有多少精力关注健康,还有很多人在遇到了大问题之后才开始注意健康,这时很可能已经太迟了,无法阻止悲剧的发生。随着健康知识的普及,目前我国疾病预防已引起越来越多的人群的关注。早期发现和及时治疗是预防疾病的佳方法。他们希望通过定期的健康检查,及时发现不能被自己察觉的问题,发现一些小问题后,可以向专业人员进行系统的科学咨询和指导,避免造成严重后果。无论是青年还是老年人,及时监测、及时发现是健康管理必不可少的一环,对于解决诸如养老、健康问题等社会问题具有重要意义。对一些疾病如心脑血管病,呼吸特性和心率特性是重要的表征参数。呼吸机心率信息不仅可以判断被监测的人是否有生命体征,而且在临床上也起到了关键的作用。不同年龄、性别和生理状况的呼吸和心跳特点不同。电极式胸部阻抗扫描是临床上常用的监测人体呼吸的方法,其工作原理是:当呼吸监测装置工作时,通过被监测的人体体内的电流,就可以实现对呼吸的测量。心电监测(electrocardiogram)是检测人心跳特点的一种重要手段,其监测信号的研究主要集中在QRS特性上。如果患者心率过慢,ECG很难察觉。由于心电信号是一种很弱的生理信号,振幅很小,需要用放大手段才能看到,而且频率分布比较广,对不同的病患具有不同的频谱特征,其信号具有不确定性和随机性。另外,心电信号因其微弱而极易被噪声干扰。下面列出了一些噪音类型:


肌电干扰人体中存在的电现象会使测量过程中出现相互干扰,如肌肉舒张收缩所产生的电位就是肌电干扰,在5~2000Hz左右。工业频间干扰工频交流电会产生电磁波,是一种工频干扰,它会影响电子装置的正常工作,并对其产生干扰。基线漂移者在呼吸时,由于微动会产生一种像正弦信号,其振幅和频率都是随机变化的,从而使其测量受到一定影响。但目前电极片接触式心电监护仍是一种正确度较高的检测手段,也是满足临床疾病诊断需要的一种方法,但监测费用较高,一般家庭难以操作,很难满足家庭日常监控要求,而且当设备长时间使用时,电极片会粘附到皮肤上,这类装置不适合皮肤烧伤的病人。另外,由于上述心电监护存在噪声干扰,这种心电监护方法准确度不高,因此采用一种新的模式,不存在上述干扰,对体征监控具有重要意义。UWB雷达由于其超高分辨率的固有特性,以及能穿透大多数非金属建筑材料(例如砖、木材、干墙、混凝土和钢筋混凝土)而得到了广泛应用的青睐,比如地下感应、飞行器分类法、防撞及目标检测等,UWB雷达探测不受环境变化的影响,如雨雪天气、雾霾天气、更极端的气候,如光线不足。


UWB雷达是一种对人体特征的监视系统,它主要包括两个方面。一种是对呼吸心跳进行家庭卫生管理的连续监测,另一种是自然灾害发生时的优先救助。家中卫生管理:心脑血管病和其他疾病的高发人群需要长期的呼吸和心跳检测,监测异常并报警,家人可及时发现并送往医院,避免悲剧的进一步发生。由于人体的呼吸心跳活动能引起胸腔运动、雷达回波调制、回波产生频率、相位、幅值、到达时间等周期变化等因素,雷达能根据处理回波来监测人体呼吸心跳的特点。呼吸机导致肺的收缩舒张,从而导致胸腔的较大幅度前后波动;心脏在提供血液循环时,心壁和血管发生机械振动,通过周围组织使胸腔发生微动,皮肤表面也会出现轻微的前后波动。根据胡巍在中国科技大学的研究成果,我们可以看出,一个健康人的呼吸频率在0.13Hz~0.4Hz之间,心跳频率在0.83Hz~3.3Hz之间。利用UWB雷达对人体进行非接触式监测,无需人们将电极片固定在固定位置,获得呼吸心跳的关键参数。自然灾难救援:由于超宽带雷达穿透能力强,在地震等自然灾害情况下,可利用UWB雷达对瓦砾中是否有生命进行监测。例如藏在墙或瓦砾中的生命体,在建筑物着火时受困的生命体,塌方和雪崩中的生命体。UWB的生命体探测对其进行优先救助,有助于使救援效果大化。


目前临床医学上对人体呼吸与心跳的监测大多是接触式监测,利用电极与皮肤直接接触后所产生的电流经过人体以后,通过人体呼吸、心跳的特点进行监测。使用时需要专业人员将电极片放置于皮肤表面的固定位置。该方法检测准确度较高,在临床医学中经常使用。应用雷达的多普勒原理检测回波信号中的频移相移信息,从而对人体目标的微动信息进行检测,使其具有非接触性。一次利用雷达监测人体体征是80年代中期,美国在80年代中期研制出一种雷达监控人体目标,并利用人体运动调制的雷达信号对人体目标进行解调,从而获取人体目标的信号。林教授小组使用X波段的雷达发射波定向辐射目标的上体,以探测胸部的位移,并将接收到的回波和发射波进行对比,提取呼吸信号。林恩等人的尝试为监控人体信号提供了可能。此后,越来越多的人开始关注雷达监测人体体征,并将其应用于生物雷达。美国斯坦福大学的A.D.Droitcour和其他研究人员设计了一种可以减少剩余相位噪声的零差频接收机系统,该系统能保证至少一次信号没有零点,从而减少人工测量中位置调整的工作量。它们探讨了距离相关对相位噪声的抑制作用,测得的相位噪声平均在预测相位噪声的5dB以内,而单通道芯片测量心率的精度在40%到100%之间,正交芯片测量心率的准确度在80%以上。关于睡眠监控,2007年NoahHafner和其他人设计了一个基于标准2.4GHz无线婴儿监控器的雷达监控系统,以监控婴儿呼吸信号,本发明采用低成本硬件组成的多普勒雷达系统,利用多普勒信号来提取婴儿的体征信息。Ziganshin和其他俄罗斯研究人员开始将超宽带雷达应用到婴儿监护中,并设计制造了非接触式婴儿监视器。此款监视器由家长控制,可有效预防婴儿猝死综合症(SuddenInfantDeathSyndrome),婴儿猝死综合症是婴儿在1个月大时死亡的首要原因。婴幼儿监视器的主要工作是及时诊断阻塞性睡眠障碍,这是导致SIDS的主要原因。阻碍性睡眠障碍是指在睡眠中出现的呼吸暂停,定义为呼吸间隔至少10秒。宝宝经常会有不规则的呼吸暂停,这个宝宝监控器的作用是监测呼吸暂停和及时报警。PhilipdeChazal,悉尼大学研究小组研究了一种生物运动传感器,能够识别成人的睡眠模式和觉醒模式。特别地,提出了一种自动分类算法,根据所测得的运动信号,将信号识别归类为睡眠或觉醒状态。研究小组认为,它是一种非接触式生物运动传感器,能够为检测人体的睡眠提供有效的手段。从增强回波信号中的人体体征信号来看,由于体征为微动信息,很容易受到噪声和杂波的影响。由日本九州大学Naoyuki等研究人员利用傅里叶变换提取回波频率,同时对信号和噪声进行相关相关处理,提高了体征信号的信噪比。在美国,Li.Changzhi等研究人员使用阵列雷达接收前端,以消除非接触生命体征监测中随机产生的运动产生的强噪声,分别采用两组及四组接收机及天线对人体不同部位进行监测。利用极化法和频率复用技术,结合人体随机运动和生理运动信号的不同模式,对不同位置的监测信号进行组合,以消除人体随机运动的噪声。2012年,他们开发出一种微型硬币大小的雷达来监测人体,并采用正交接收机间接嵌入变换技术,解决了毫米波的零点检测问题,提高了毫米波系统的鲁棒性。雷达用低成本的单片PCB天线,而CMOS芯片的封装使系统具有更高的集成度,所以集成的微型雷达大约只有贴片天线的十分之一,可以方便地嵌入在各种便携设备中,以方便的方式探测各种微动信息。在此基础上,利用自适应相位补偿技术,对多普勒雷达进行生命体征监控。除了多普勒雷达外,该系统还结合了一台普通摄像机,用来检测人体物体的随机运动,把运动规律作为相位信息反馈给多普勒雷达。本系统能有效地减少基带电路的线性负载,并对堆叠体的运动进行补偿。但是,这种处理方法非常复杂,需要方便的系统和算法。关于人体体征的时频分析,美国LanboLiu等人利用Hilbert-HuangTransform(HHT),利用HuangTransform(HHT)进行了人体回波信号回波采集。研究人员I.Immoreev的研究小组提出了一种正交双通道处理算法来获得呼吸和心跳的时频分析图,该脉冲雷达监测人体目标包括五种模式。美国海军实验室提出了一种人体步态雷达信号时频方法,利用非参数局部跟踪算法,有效地提取了身体各部位的相关运动曲线,为雷达遥感运动序列结构分析提供了框架。关于人体运动状态的识别,美国德州大学奥斯丁分校研究了利用微型多普勒信号对人类不同活动进行分类的可行性。研究人员利用多普勒雷达,对12个人做了7种不同运动的人进行了调查。七种运动状态包括跑步、步行、拐杖行走、爬行、击打、原位拳击和静坐,根据支持向量机(SupportVectorMachine,SVM)的六个特性训练结果进行运动状态识别和分类。对SVM进行交叉验证,得到佳参数。由荷兰的vanDorp,P,P,提出了一种人体行走参数的提取与估计方法,它能通过步态参数的估算,同时计算出相应的雷达和行动者的视觉动画。在X波段连续波雷达监测人体运动特性的基础上,中国国防科技大学利用人体行走测量数据进行步态参数估计。关于穿墙目标的监控,1998年,美国TimeDomain公司于1998年推出了一个穿墙雷达,它能通过6m距离和距离分辨率10.2cm的墙。穿墙雷达可在火灾、地震等自然灾害中检测到被困人员,但这种雷达不够便携,无法提供更详细的方位信息。由英国CambridgeConsultants设计制造的Prism200型雷达产品可以提供大20m距离和30cm距离分辨率。虽然我国对这一领域的研究起步较晚,但已有更多的研究单位开始介入穿墙雷达信号处理领域。举例来说,国防科技大学利用超宽带雷达对3~5m后壁进行探测。本研究中,第四军医大学设计了一套基于UWB雷达的人体生命体征监测系统,采用时间归一化法来提高其检测精度。


近几年来,超宽带雷达在目标检测与识别方面的研究越来越多。UWB雷达传感器综合发射端、放大器、接收端等多个部件,与其它雷达原理一致,人体传感器UWB雷达传感雷达模块通过发射端发射的UWB雷达脉冲信号到达人体表面后,其部分信号将被反射回来,使接收端接收。接收方接收到的回波信号含有人体的生命体征信息,要正确地提取生命体征信息,必须选择适当的信号处理方法。UWB雷达传感器人体监测的重要应用包括无线传感网络(无线传感网络)WBSN研究表明,WBSN能够为医疗领域提供一种新的服务模式,能够实现无创伤、不影响人体生理功能的检测。另外一种UWB雷达感应器用于穿墙和检测,能够穿过非金属壁检测到墙后生命体。


设计合理的UWB雷达传感人体监测系统,有利于采集准确、纯信号,消除其它杂波噪声等干扰。UWB雷达传感检测系统的构建是对人体特征进行非接触检测的首要关键。超宽带雷达传感探测系统,除包括测距仪器外,UWB雷达传感器与收发天线同轴连接等辅助工具外,还有UWB雷达传感器、收发天线等重要模块。


高斯脉冲超宽带雷达传感器超宽带无线传输系统的通信过程是:数字调制信号以脉冲波形发送,接收后接收端的处理是一个反发送过程。本文介绍了脉冲超宽带雷达传感器的信号类型:高斯型、阶跃型和多脉冲。脉动位、极性、振幅等特性均能反映重要信息。在脉冲UWB雷法传感器的应用中,高斯脉冲超宽带信号的应用比较广泛。UWB脉冲需要很窄的脉冲,所以它可以形成一个类似钟型的高斯函数波。采用逐次求导方法,可求出各个阶函数。其阶次与波形的规律性是:中心频率随阶次的增大向高频移动,过零点的数目增多,相对带宽呈减小趋势,带宽变化不明显。


对多人目标的监控,无论是一个人体传感器UWB雷达传感雷达模块还是多种UWB雷达传感器,都能对单人的呼吸特性进行监测,如果监测对象是多人,则可能出现人体间的信号相互影响,监测也有可能发生漏判,即“遮蔽效应”。这一实验条件是在单站超宽带雷达传感器对两个人体目标进行监控时,使其不产生“阴影效应”。由于变分模式分解算法需要事先知道先验信息来设置参数,而在监测多人体目标时,对具体物理成分未知,也就是不能用变分模式分解算法来判断“遮蔽效应”问题。对预处理后的回波信号,采用经验模式分解算法,由模态数来判断“阴影效应”。


UWB雷达不仅在军事、城市安全等领域具有广泛的应用,而且在医疗卫生、自然灾害救援等领域也具有广阔的发展前景。重点研究了基于UWB雷达传感器的监控系统对身体特征、心跳特点和不同运动状态下身体特征的非接触监测。本文的主要工作总结如下:


1.研究了UWB雷达传感器监测人体的研究特点,WBSN是UWB雷达传感器的一项重要应用,进一步分析UWB雷达传感器用于监测人体体征,有助于医疗卫生和自然灾害搜索等应用。


2.根据该监测系统框架,设计了可用于便携的UWB雷达传感器人体监测系统,选择了高斯型单周波脉冲脉冲UWB雷达P440作为系统的重要模块。在对两类UWB天线选择后选择的改良八木超宽带天线作为系统中的收发天线,这种方法比原来的全向型偶极子天线的耦合噪声小。另外,为了对实验进行质量评估,使用高精度医用心电监视器提取实验中的呼吸和心跳参数,并将UWB数据与UWB数据进行比较,验证系统的可靠性。


3.研究了人体传感器UWB雷达传感雷达模块采集的回波信号的处理方法,发现采用非接触式采集的回波信号含有较多的杂波和噪声,先对其进行预处理,包括去相干背景噪声和滤除,使数据更加纯净。本文研究了适用于这种信号的经验模式分解法和变分模态分解算法,这两种方法都能将呼吸信号分解为非平稳非线性的信号,根据其模式特性,分别对这种信号进行了处理,并将其分解为若干模态信号。


4.对呼吸特征和心跳特点的监测试验主要以人体静止状态为目标,包含了一次/多次UWB的监测,其中一个UWB监测实验不仅包括无障碍监测,而且还包括穿墙监测。通过对UWB雷达传感人体监测系统进行试验,利用经验模式分解算法和变分模态分解算法,结果对比得到变分模态分解算法比经验模态分解算法稍复杂,但有一定优势。


5.针对多人体目标监测中普遍存在的漏判现象,仅在两人身上改变臂距,用控制变量法进行了一系列实验。基于经验模式分解算法对目标回波信号进行分解,根据模态数来判断是否存在“遮蔽效应”。


6.人是生命体,具有自主精神,会有不同的运动状态。对人69体目标不同运动状态下的运动,分别采用不同的时频分析方法,通过短时傅里叶变换、经验模态分解-希尔伯特变换和变分模态分解-希尔伯特变换来获得人体运动。通过时间-频率对比分析可以看出,短时傅里叶变换的分辨率很低,不能及时反映信号的变化趋势,变分模态分解-希尔伯特变换比经验模态分解-希尔伯特变换更干净,不存在模态混叠。


当前UWB雷达技术研究有了很大发展,使对人体特征进行非接触式监控成为可能。重点对超宽带雷达监测人体体征,尤其是呼吸微弱和心跳特征的提取,进行了深入的分析和研究。但是,由于作者的能力和精力有限,相对于实际应用而言,研究内容还有发展的空间,有待进一步探索,主要包括:


1.研究中所有实验对象都是老年人、中年人和儿童,都进行了体征监测。2.以超宽带人体传感器UWB雷达传感雷达模块为基础的非接触式身体征象在医学上有很大前景,接下来,如果能监测血压、血糖等其他生命体征参数,就能进一步提高这一监测系统在卫生管理中的应用范围。3.UWB生命监测系统每一次试验都需要人工进行,天线收发位置等固定也会花费一定时间,希望监测系统能够整合,以便于携带。

uA级别智能门锁低功耗雷达模块让门锁更加智能省电节约功耗,指纹门锁并不是什么新鲜事,我相信每个人都很熟悉。随着近年来智能家居的逐步普及,指纹门锁也进入了成千上万的家庭。今天的功耗雷达模块指纹门锁不仅消除了繁琐的钥匙,而且还提供了各种智能功能,uA级别智能门锁低功耗雷达模块用在智能门锁上,可以实现门锁的智能感应屏幕,使电池寿命延长3-5倍,如与其他智能家居连接,成为智能场景的开关。所以今天的指纹门锁更被称为智能门锁。 今天,让我们来谈谈功耗雷达模块智能门锁的安全性。希望能让更多想知道智能门锁的朋友认识下。 指纹识别是智能门锁的核心 指纹识别技术在我们的智能手机上随处可见。从以前的实体指纹识别到屏幕下的指纹识别,可以说指纹识别技术已经相当成熟。指纹识别可以说是整个uA级低功耗雷达模块智能门锁的核心。 目前主要有三种常见的指纹识别方法,即光学指纹识别、半导体指纹识别和超声指纹识别。 光学指纹识别 让我们先谈谈光学指纹识别的原理实际上是光的反射。我们都知道指纹本身是不均匀的。当光照射到我们的指纹上时,它会反射,光接收器可以通过接收反射的光来绘制我们的指纹。就像激光雷达测绘一样。 光学指纹识别通常出现在打卡机上,手机上的屏幕指纹识别技术也使用光学指纹识别。今天的光学指纹识别已经达到了非常快的识别速度。 然而,光学指纹识别有一个缺点,即硬件上的活体识别无法实现,容易被指模破解。通常,活体识别是通过软件算法进行的。如果算法处理不当,很容易翻车。 此外,光学指纹识别也容易受到液体的影响,湿手解锁的成功率也会下降。 超声指纹识别 超声指纹识别也被称为射频指纹识别,其原理与光学类型相似,但超声波使用声波反射,实际上是声纳的缩小版本。因为使用声波,不要担心水折射会降低识别率,所以超声指纹识别可以湿手解锁。然而,超声指纹识别在防破解方面与光学类型一样,不能实现硬件,可以被指模破解,活体识别仍然依赖于算法。 半导体指纹识别 半导体指纹识别主要采用电容、电场(即我们所说的电感)、温度和压力原理来实现指纹图像的收集。当用户将手指放在前面时,皮肤形成电容阵列的极板,电容阵列的背面是绝缘极板。由于不同区域指纹的脊柱与谷物之间的距离也不同,因此每个单元的电容量随之变化,从而获得指纹图像。半导体指纹识别具有价格低、体积小、识别率高的优点,因此大多数uA级低功耗雷达模块智能门锁都采用了这种方案。半导体指纹识别的另一个功能是活体识别。传统的硅胶指模无法破解。 当然,这并不意味着半导体可以百分识别活体。所谓的半导体指纹识别活体检测不使用指纹活体体征。本质上,它取决于皮肤的材料特性,这意味着虽然传统的硅胶指模无法破解。 一般来说,无论哪种指纹识别,都有可能被破解,只是说破解的水平。然而,今天的指纹识别,无论是硬件生活识别还是算法生活识别,都相对成熟,很难破解。毕竟,都可以通过支付级别的认证,大大保证安全。 目前,市场上大多数智能门锁仍将保留钥匙孔。除了指纹解锁外,用户还可以用传统钥匙开门。留下钥匙孔的主要目的是在指纹识别故障或智能门锁耗尽时仍有开门的方法。但由于有钥匙孔,它表明它可以通过技术手段解锁。 目前市场上的锁等级可分为A、B、C三个等级,这三个等级主要是通过防暴开锁和防技术开锁的程度来区分的。A级锁要求技术解锁时间不少于1分钟,B级锁要求不少于5分钟。即使是高级别的C级锁也只要求技术解锁时间不少于10分钟。 也就是说,现在市场上大多数门锁,无论是什么级别,在专业的解锁大师面前都糊,只不过是时间长短。 安全是重要的,是否安全增加了人们对uA级别低功耗雷达模块智能门锁安全的担忧。事实上,现在到处都是摄像头,强大的人脸识别,以及移动支付的出现,使家庭现金减少,所有这些都使得入室盗窃的成本急剧上升,近年来各省市的入室盗窃几乎呈悬崖状下降。 换句话说,无论锁有多安全,无论锁有多难打开,都可能比在门口安装摄像头更具威慑力。 因此,担心uA级别低功耗雷达模块智能门锁是否不安全可能意义不大。毕竟,家里的防盗锁可能不安全。我们应该更加关注门锁能给我们带来多少便利。 我们要考虑的是智能门锁的兼容性和通用性。毕竟,智能门锁近年来才流行起来。大多数人在后期将普通机械门锁升级为智能门锁。因此,智能门锁能否与原门兼容是非常重要的。如果不兼容,发现无法安装是一件非常麻烦的事情。 uA级别低功耗雷达模块智能门锁主要是为了避免带钥匙的麻烦。因此,智能门锁的便利性尤为重要。便利性主要体现在指纹的识别率上。手指受伤导致指纹磨损或老年人指纹较浅。智能门锁能否识别是非常重要的。 当然,如果指纹真的失效,是否有其他解锁方案,如密码解锁或NFC解锁。还需要注意密码解锁是否有虚假密码等防窥镜措施。 当然,智能门锁的耐久性也是一个需要特别注意的地方。uA级别低功耗雷达模块智能门锁主要依靠内部电池供电,这就要求智能门锁的耐久性尽可能好,否则经常充电或更换电池会非常麻烦。
微波雷达传感器雷达感应浴室镜上的应用,如今,家用电器的智能化已成为一种常态,越来越多的人开始在自己的浴室里安装智能浴室镜。但是还有很多人对智能浴镜的理解还不够深入,今天就来说说这个话题。 什么是智能浴室镜?智慧型浴室镜,顾名思义,就是卫浴镜子智能化升级,入门级产品基本具备了彩灯和镜面触摸功能,更高档次的产品安装有微波雷达传感器智能感应,当感应到有人接近到一定距离即可开启亮灯或者亮屏操作,也可三色无极调,智能除雾,语音交互,日程安排备忘,甚至在镜子上看电视,听音乐,气象预报,问题查询,智能控制,健康管理等。 智能化雷达感应浴室镜与普通镜的区别,为什么要选TA?,就功能而言,普通浴镜价格用它没有什么压力!而且雷达感应智能浴镜会让人犹豫不决是否“值得一看”。就功能和应用而言,普通浴镜功能单一,而微波雷达传感器智能浴室镜功能创新:镜子灯光色温和亮度可以自由调节,镜面还可以湿手触控,智能除雾,既环保又健康! 尽管智能浴镜比较新颖,但功能丰富,体验感更好,特别是入门级的智能浴镜,具有基础智能化功能,真的适合想体验下智能化的小伙伴们。 给卫生间安装微波雷达传感器浴室镜安装注意什么? ①确定智能浴室镜的安装位置,因为是安装时在墙壁上打孔,一旦安装后一般无法移动位置。 ②在选购雷达感应智能浴室镜时,根据安装位置确定镜子的形状和尺寸。 ③确定智能浴镜的安装位置后,在布线时为镜子预留好电源线。 ④确定微波雷达传感器智能浴镜的安装高度,一般智能浴镜的标准安装高度约85cm(从地砖到镜子底),具体安装高度要根据家庭成员的身高及使用习惯来决定。 ⑤镜面遇到污渍,可用酒精或30%清洁稀释液擦洗,平时可用干毛巾养护,注意多通风。
冰箱屏幕唤醒微波雷达传感器屏幕唤醒性能强悍智能感应,随着年轻一代消费观念的转变,冰箱作为厨房和客厅的核心家用电器之一,也升级为健康、智能、高端的形象。在新产品发布会上,推出了大屏幕的冰箱,不仅屏幕优秀,而且微波雷达传感器屏幕唤醒性能强大。 大屏智能互联,听歌看剧购物新体验 冰箱植入冰箱屏幕唤醒微波雷达传感器触摸屏,重新定义了冰箱的核心价值。除了冰箱的保鲜功能外,该显示屏还集控制中心、娱乐中心和购物中心于一体,让您在无聊的烹饪过程中不会落后于听歌、看剧和购物。新的烹饪体验是前所未有的。 不仅如此,21.5英寸的屏幕也是整个房子智能互联的互动入口。未来的家将是一个充满屏幕的家。冰箱可以通过微波雷达传感器屏幕与家庭智能产品连接。烹饪时,你可以通过冰箱观看洗衣机的工作,当你不能腾出手来照顾孩子时,你可以通过冰箱屏幕连接家庭摄像头,看到孩子的情况。冰箱的推出标志着屏幕上的未来之家正在迅速到来。 管理RFID食材,建立健康的家庭生活 据报道,5G冰箱配备了RFID食品材料管理模块,用户将自动记录和储存食品,无需操作。此外,冰箱还可以追溯食品来源,监控食品材料从诞生到用户的整个过程,以确保食品安全;当食品即将过期时,冰箱会自动提醒用户提供健康的饮食和生活。 风冷无霜,清新无痕 冰箱的出现是人类延长食品保存期的一项伟大发明。一个好的冰箱必须有很强的保存能力。5g冰箱采用双360度循环供气系统。智能补水功能使食品原料享受全方位保鲜,紧紧锁住水分和营养,防止食品原料越来越干燥。此外,该送风系统可将其送到冰箱的每个角落,消除每个储藏空间的温差,减少手工除霜的麻烦,使食品不再粘连。 进口电诱导保鲜技术,创新黑科技加持 针对传统冰箱保存日期不够长的痛点,5g互联网冰箱采用日本进口电诱导保存技术,不仅可以实现水果储存冰箱2周以上不腐烂发霉,还可以使蔬菜储存25天不发黄、不起皱。在-1℃~-5℃下,配料不易冻结,储存时间较长。冷冻食品解冻后无血,营养大化。此外,微波雷达传感器5g冰箱还支持-7℃~-24℃的温度调节,以满足不同配料的储存要求。 180°矢量变频,省电时更安静 一台好的压缩机对冰箱至关重要。冰箱配备了变频压缩机。180°矢量变频技术可根据冷藏室和冷冻室的需要有效提供冷却,达到食品原料的保鲜效果。180°矢量变频技术不仅大大降低了功耗,而且以非常低的分贝操作机器。保鲜效果和节能安静的技术冰箱可以在许多智能冰箱中占有一席之地,仅仅通过这种搭配就吸引了许多消费者的青睐。 配备天然草本滤芯,不再担心串味 各种成分一起储存在冰箱中,难以避免串味。此外,冰箱内容易滋生细菌,冰箱总是有异味。针对这一问题,冰箱创新配置了天然草本杀菌除臭滤芯。该滤芯提取了多种天然草本活性因子,可有效杀菌99.9%,抑制冰箱异味,保持食材新鲜。不仅如此,这个草本滤芯可以更快、更方便、更无忧地拆卸。家里有冰箱,开始健康保鲜的生活。 目前,冰箱屏幕唤醒微波雷达传感器正在继续推动家庭物联网的快速普及,相信在不久的将来,智能家电将成为互动终端。
自组网无线模块WiFi乐鑫esp32 c3芯片模组matter物联网工程项目介绍,和学习游泳一样,学习物联网,仅仅了解理论知识是远远不够的,还需实际“下水”,动手实现物联网工程项目才能真正掌握物联网技术。除此之外,当工程项目走向产品的量产阶段时,还需要考虑网络连接、配置、物联网云平台交互固件管理和升级、量产管理、安全配置等多方面因素。 在开发一个完整的物联网工程项目时,我们需要注意哪些方面呢?自组网无线模块WiFi乐鑫esp32 c3芯片模组matter应用在智能家居是常见的物联网应用场景之一,而智能灯又是智能家居中很基础且实用的家电之一,可以应用在家庭、酒店、体育馆、医院、道路等场所,因此以自组网无线模块WiFi乐鑫esp32 c3芯片模组搭建智能照明工程为切入点逐步对该工程项目的基本组成、可实现功能等进行阐述,并给出相对完整的工程项目开发指导。希望以此项目为参考,做到举一反三,构建丰富多彩的物联网应用。 典型的物联网工程项目介绍 从开发的角度来看,可以将物联网工程项目简单地分为物联网设备的软件开发和硬件开发用户端应用程序开发、物联网云平台开发等基础功能模块。明确基础功能模块是十分重要。 1、常见物联网设备的基本模块 物联网设备的软件开发和硬件开发主要包括以下基本模块: 数据采集。作为物联网体系结构的底层,感知控制层中的物联网设备通过所用芯片及其外设将不同的传感器和设备连接起来,可实现数据采集、运行控制等功能。 用户绑定与初始化配置。在大多数物联网设备中,用户绑定与初始化配置是在一个操作流程中完成的,如可通过配置 Wi-Fi 网络来建立用户和设备之间的绑定关系。 自组网无线模块WiFi乐鑫esp32 c3芯片模组matter与物联网云平台交互。为了实现对物联网设备的监控、控制功能,还需要将物联网设备连接到物联网云平台,通过与物联网云平台的交互来实现运行控制、状态上报等功能。 设备控制。设备通过与物联网云平台建立网络连接,可实现和云端的通信,完成设备注册、绑定、控制等功能。用户可以通过物联网云平台或本地通信协议,在智能手机 App 上完成产品的状态查询与操作。 固件更新。自组网无线模块WiFi乐鑫esp32 c3芯片模组matter物联网设备还可以根据设备厂商的需求完成固件更新。通过接收云端发送的固件更新命令,可以实现固件更新和版本管理。通过固件更新功能可不断完善物联网设备的功能修复缺陷,提升用户体验。 2、用户端应用程序基本模块 用户端应用程序(如智能手机 App) 主要包括以下基本模块: 账户体系与授权。支持账户与设备授权。 设备控制。智能手机 App 通常具有控制设备的功能,用户可轻松便捷地通过智能手机连接物联网设备,通过智能手机 App 随时随地控制、管理物联网设备。其实,在实际的智能家居中,设备主要是通过智能手机 App 来进行控制的,这样不仅可以实现设备的智能化管理,还可以节省人力的支出,所以设备控制是必需的功能,如设备功能属性控制、场景控制、时间设定远程控制、设备联动等。自组网无线模块WiFi乐鑫esp32 c3芯片模组matter智能家居的用户还可以根据个人需求来设置个性化的场景,对照明、家电、门禁等进行控制,让用户的家居生活更加舒适、便利,如定时开关空调、远程关闭空调、打开门锁时玄关灯联动开启、一键开启“影院”模式等。消息通知。该功能可将物联网设备运行状态的各项数据实时地反馈到智能手机 App 上,当物联网设备出现异常时,可远程向智能手机 App 发送报警信息。 售后客服。智能手机 App 可以提供产品的售后服务,从而及时为用户解决物联网设备故障和技术操作等相关问题。 特色功能。自组网无线模块WiFi乐鑫esp32 c3芯片模组为了满足不同用户的需求,还可增加一些实用的功能,如摇一摇、NFC、GPS 等GPS 功能可根据地点、距离来设定场景执行的精度;摇一摇功能则可通过摇一摇来设定设备或场景所要完成的命令。
全网白菜价乐鑫esp32 c3芯片模组总代理飞睿科技浅谈物联网,在20世纪末,随着计算机网络和通信技术的兴起,互联网以迅雷不及掩耳之势融入了人们的生活。随着互联网技术不断成熟,又延伸出了物联网的概念。物联网的英文为 Internet of Thing(IoT),从字面意义来看,物联网就是物物相连的互联网。如果说互联网打破了空间和时间的限制,极大地拉近了“人与人”之间的距离,物联网则让“物”成为重要的参与者,极大地拉近“人与物”“物与物”的距离。 2021 年发布的“十四五”规划和《物联网新型基础设施建设三年行动计划(2021-2023 年)》为物联网产业注入了新动力。在可预见的未来内,物联网必定成为信息产业的驱动力。全网白菜价乐鑫esp32 c3芯片模组总代理飞睿科技浅为您讲解什么是物联网呢? 要想准确地给出物联网的定义并不是容易的事情,因为物联网的涵义和外延都在不停发展变化中。早在 1995 年,比尔·盖茨在其著作《The Road Ahead》中就率先提出了物联网的概念。简单来说,物联网利用互联网让物体相互交换信息,终达到“万物互联的目标,这是早期对物联网概念的阐述,也是对未来科技的幻想。随着经济和科技的快速发展,20多年前的幻想正在走进现实中。从各类智能设备、智能家居、智慧城市、车联网、可穿戴设备等,到物联网技术成为“元宇宙”的支撑,新的概念还在源源不断地涌现。对物联网的体系结构进行介绍,再对常见的物联网应用——智能家居进行阐述,以便帮助建立对物联网的清晰认知。 1.1 物联网的体系结构 物联网涉及多项技术,这些技术在不同的行业有不同的应用需求和形态。为了梳理物联网的体系结构、关键技术和应用特点,需要建立统一的体系结构和标准的技术体系。将物联网的体系结构简单地分为感知控制层、网络层、平台层、应用层。 1.感知控制层 感知控制层是实现物联网全面感知的核心层,也是物联网体系结构中基础的一层,其主要功能是实现对信息的采集、识别和控制。感知控制层由具有感知、识别、控制和执行等能的多种设备组成,负责对物质属性、行为态势、设备状态等各类数据进行获取与状态辨识。 完成对现实物理世界的认知和识别。感知控制层还能对设备状态等进行控制。在感知控制层中,常见的设备就是各类传感器,这些传感器起到对信息采集和识别的重要作用。传感器好比人类的感觉器官,如光敏传感器好比人类的视觉、声敏传感器好比听觉、气敏传感器好比嗅觉,而压敏、温敏等传感器好比触觉,有了“感官”的物体就慢慢变得“活起来,并实现了对物理世界的智能感知、识别和操作。 2.网络层 网络层的主要功能是实现信息的传输和通信,既负责将从感知控制层获得的数据传输到指定的地方,还负责将应用层下发的控制命令传输到感知控制层,是连接感知控制层和平台层的重要通信桥梁。物联网中的“网”字有以下两个含义:物接入互联网和互联网传输。 1)物接入互联网互联网实现了人与人之间的互联互通,但在互联网中人与物或物与物之间无法互联。在物联网出现前,大部分的物是不具有联网能力的。全网白菜价乐鑫esp32 c3芯片模组总代理飞睿科技浅随着技术的不断发展,物联网将物连接到了互联网,实现了人与物、物与物的互联。目前,物接入互联网通常使用两种方式:一种是有线网络接入;另一种是无线网络接入。 有线网络接入方式包括以太网、串行通信(如 RS-232、RS-485)和 USB 等。无线网络接入方式采用的是无线通信,无线通信又分为短距离无线通信和长距离无线通信。短距离无线通信主要包括 ZigBee、Bluetooth Wi-Fi、NFC(Near-Field Communication)、RFID(Radio Frequency Identification)等。全网白菜价乐鑫esp32 c3芯片模组总代理飞睿科技浅长距离无线通信主要包括 MTC (enhanced Machine TypeCommunication)、LoRa、NB-IoT (Narrow Band Interet of Things)、2G、3G、4G、5G 等 2)互联网传输确定物接入互联网的方式,相当于确定了数据的物理传输链路,之后还需要确定使用哪些通信协议来传输数据。与互联网的终端相比,目前大部分物联网终端的可用资源较少,如处理性能、存储容量、网络速率等,因此在物联网应用中需要选择占用资源更少的通信协议。现在广泛使用的通信协议有两种:MQTT (Message Queuing Telemetry Transport)和 CoAF(Constrained Application Protocol)。 3.平台层 平台层主要指物联网云平台。当所有的物联网终端联网后,数据需要汇总在一个物联网云平台上,实现对终端状态数据的计算、存储。平台层主要为物联网应用提供支撑,提供海量设备的接入与管理能力,可以将物联网终端连接到物联网云平台,支撑终端数据采集上云,以及从云端向终端下发命令,从而进行远程控制。平台层作为承接设备与行业应用的中间服务在整个物联网体系结构中起着承上启下的作用,全网白菜价乐鑫esp32 c3芯片模组总代理飞睿科技浅承载了抽象化的业务逻辑和标准化的核心数据模型,不仅可以实现设备的快速接入,还可以提供强大的模块化能力,能够满足行业应用场景下的各类需求。平台层主要包含设备接入、设备管理、安全管理、消息通信、监控运维和数据应用等功能模块。 设备管理:包含设备创建、设备维护、数据转换、数据同步、设备分布等功能,设备接入:实现终端与物联网云平台的连接、通信。安全管理:从安全认证和通信安全两个方面来保证物联网数据传输的安全。消息通信:包括 3种信息传输方式,即终端向物联网云平台发送数据、物联网云平台将数据发送到服务器端或其他物联网云平台,以及服务器端的远程控制设备。监控运维:涉及监控诊断、固件更新、在线调试、日志服务等。数据应用:涉及数据的存储、分析和应用。 4.应用层 应用层利用平台层处理后的信息来管理应用程序,应用层使用数据库、分析软件等工具对平台层的数据进行过滤和处理。应用层的结果和数据可用于真实的物联网应用,如智慧医疗、智能农业、智能家居和智能城市等。 当然,物联网的体系结构还可以再细分出更多的层次,但无论分为多少个层次,其背后的原理都万变不离其宗。了解物联网的体系结构有助于加深对物联网技术的理解和构建功能完整的物联网工程。 1.2物联网应用之智能家居 物联网的应用已经渗透到了各行各业,和人们生活息息相关的物联网应用就要数智能家居了。很多传统家居已经使用了一件或多件物联网设备,许多新建住宅从一开始就采用物联网技术进行设计。 目前,全网白菜价乐鑫esp32 c3芯片模组总代理飞睿科技浅智能家居发展阶段可以简单地划分为智能产品阶段、场景互联阶段和智能阶段。 一个阶段为智能产品阶段。与传统家居不同,在智能家居中,物联网设备通过感知技术接收信号,通过 Wi-Fi、Bluetooth LE(低功耗蓝牙)和 ZigBee 等无线通信技术联网,用户可以通过多种多样的方式来控制智能产品,如智能手机 App、语音助手、智能音箱控制等。 第二个阶段为场景互联阶段。这个阶段不再是简单控制某个智能产品,而是使两个或者多个智能产品进行互联互通,在一定程度上实现自动化,全网白菜价乐鑫esp32 c3芯片模组总代理飞睿科技浅形成一个自定义的场景模式。例如,当用户按下任意场景模式按键时就可以按预先设定的场景模式开启灯光、窗帘、空调等智能家居设备。当然,其前提条件是要设置好联动的逻辑,包括触发条件和执行动作。想象一下当室内的温度低于 10℃ 时,触发空调制热模式,在早上7 点时,播放用于唤醒用户的背景音乐,伴随着音乐自动打开智能窗帘,电饭煲或面包机通过智能插座自动开始工作:在起床洗漱的同时,早餐就准备好了,不耽误上班的时间,生活变得更加方便了。 第三个阶段为智能阶段。随着接入的智能家居设备的增多,产生的各类数据也会增多。借助于云计算、大数据和人工智能,智能家居就如同安装了“更加智慧的大脑”,已经不需要主人频繁发出命令了。智能家居会从之前的交互中收集数据并学习主人的行为模式和喜好,自动处理事务,包括提供用于决策的建议。 现在,大多数智能家居正处于场景联动阶段。随着智能产品渗透率和智能化的提高,通信协议之间壁垒正在被不断打破。在未来,全网白菜价乐鑫esp32 c3芯片模组总代理飞睿科技浅智能家居一定能够实现真正的“智能”,正如电影《钢铁侠》中智能系统贾维斯(Jarvis),不仅能帮主人控制各种设备、处理日常事务,还具有超强的计算能力和思考能力。在智能阶段,人们将获取数量更多、质量更高的服务体验。
低功耗2.4G/5.8G无线模块芯片头盔儿童座椅应用,物联网的今天,人们在生活中随处可见的产品很多都是应用了2.4G/5.8G无线模块。比如无线遥控器、智能家居、玩具控制、健康监测、标签读写器等等。那么低功耗2.4G/5.8G无线模块芯片行业的未来前景如何? 科技的不断发展,以及人们生活水平的不断上升,无线的优点已经逐步显现。有线通信会有道地理的限制、需要较长的相应时间,而无线技术几乎不受到地理环境的限制,可以在短时间内组建通信链路。它具有保密性高、抗干扰能力强、体积小巧、传输距离远、双向双工、功耗小、传输宽带大的优点。随着低功耗2.4G/5.8G无线模块芯片技术的不断发展和成熟,无线模块将被广泛应用于生活、工业、医疗等行业。 随着全球电子制造行业逐步向中国大陆转移,电子行业集群效益在中国逐步显现,中国不少厂商生产经营无线模块,加速推动了中国成为电子产业的制造中心和消费中心。全球主要的电子品牌纷纷进入我国,与品牌商提供配套的代工服务商也纷纷在我国设厂,这样大大促进了低功耗2.4G/5.8G无线模块芯片在中国的发展,并且随着技术的不断改进,中国的无线模块逐步涵盖产品价值链的环节。 因此,低功耗2.4G/5.8G无线模块芯片行业的未来前景发展应该还是很不错的,无线模块是高技术装备,用户企业选择和配套厂家后一般不轻易更换,后期的产品维护也是由厂家负责。随着技术的不断发展,未来将会有更多的领域用到无线模块,并且将有更多的厂家生产。 低功耗2.4G/5.8G无线模块芯片无线模块定制方案-智能头盔 随着人们生活水平的提高,越来越多的人开始注重健康这一块了,跑步和骑行则是经济实惠的健康运动方式。对于喜欢骑行的运动者来说,安全尤为重要,骑行的过程中有时很枯燥,那么智能头盔因此而衍生,它内置无线模块,可通过蓝牙于手机相连可播放音乐,让骑行之路更舒心。 智能头盔拥有普通头盔所没有的功能,不仅符合自行车运动的需求,而且它是一款智能可穿戴产品。非常方便骑行时听音乐,头盔上放置无线模块,可以将手机里的音乐通过头盔传到耳朵,因此骑行者骑车听歌再也不用把耳机塞进耳朵,非常的方便实用。 在车把上有个调节器可以轻松调节音乐声音大小,还可以切换上一曲、下一曲音乐,除了播放音乐,智能头盔通过蓝牙与手机APP连接,能够进行打电话、语音导航等操作,还可以利用手机上的APP随时查看骑行情况和具体的信息。 低功耗2.4G/5.8G无线模块芯片无线蓝牙模块应用儿童安全座椅 不管是在电视上还是在真实的生活中,经常上演着小孩子在车里面因为好动而受伤,还有的可能因为其它的原因被甩出车外而造成重伤甚至死亡,儿童安全问题一直是人们比较关注的问题,在儿童安全座椅上安装无线蓝牙模块,通过手机来无线控制,给儿童安全问题增添了一层保护锁。 近期,一家生产儿童安全座椅的厂家通过网站找到了我们,他们想要做一款车载安全座椅手机遥控器,需要找一款能与手机互相通信并且有串口的无线蓝牙模块,因为他的产品外部还有一块控制板,做座椅的智能检测及控制,主要是需要通过低功耗2.4G/5.8G无线模块芯片蓝牙模块的模组进行数据传输,因此想要一款传输性能相对稳定的无线蓝牙模块。通过和工程师的一番电话沟通后,现有的无线蓝牙模块完全符合客户的需求,客户很满意直接下单两百个回去试产,还说后续如果试产成功将会长期合作。 影响低功耗2.4G/5.8G无线模块芯片通讯的两大因素及解决方法 在物联网的今天,越来越多的无线模块产品出现在人们的生活和工作中,企业在实际的生产中会碰到各种各样的因素影响到无线模块的正常通讯,那么这些因素到底有哪些,又该怎么去避免呢? 1.环境因素干扰 一般作业现场的工作环境大多不符合精密仪器的运行条件,有些粉尘较多的车间工作环境对于电子产品的运行稳定性和使用寿命有着严重的影响。可以通过终端箱体封闭设计,尽可能地隔离外界环境,使得内部仪器处于稳定的工作环境。外置天线来规避环境所造成的干扰问题。 2.存在人为干扰因素 人为产生的电磁干扰根本原因是导体中有电压或电流的变化,即较大dv/dt能够使导体产生电磁波辐射。由于导体中的dv/dt或di/at会产生伴随电磁辐射。会对电磁环境造成污染。凡是有电压电流突变的场合,肯定会有电磁干扰存在。可以通过将低功耗2.4G/5.8G无线模块芯片通讯终端做成一个装置,也就是箱体结构。无线设备起到的不仅仅是传输效果,也包含了数据处理能力,自己可以形成一套完整且独立的系统。外部电路与无线通讯装置均采用了完善的隔离电路,保证将外部电路包括容性的干扰到对终端内部电路的运行降到低。
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