門磁傳感器，智能家居背后的隱藏開關(guān)

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃山明）當(dāng)前，智能家居技術(shù)的一項(xiàng)發(fā)展趨勢(shì)，便是將人機(jī)交互做得越來越無感，不需要用戶進(jìn)行額外的操作，相關(guān)智能家居便會(huì)提供相應(yīng)的服務(wù)，將科技隱藏在日常生活中，而門磁傳感器便是智能家居市場(chǎng)這一操作的重要器件。

門磁傳感器的工作原理

通常而言，門磁傳感器分為左右兩部分，分別為磁控條和門磁主體組成。磁控條內(nèi)裝有一塊永久磁鐵，用來產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，而門磁主體內(nèi)部則會(huì)有一個(gè)常開型的干簧管。當(dāng)永磁體與干簧管靠近時(shí)，門磁傳感器處于工作守候狀態(tài)，而當(dāng)永磁體遠(yuǎn)離干簧管時(shí)，就處于常開狀態(tài)。簡(jiǎn)而言之，門磁傳感器的工作主要依賴于干簧管在磁鐵磁力作用下改變通斷狀態(tài)。

而干簧管也叫磁簧開關(guān)，是一個(gè)通過所施加的磁場(chǎng)進(jìn)行操作的電開關(guān)。通常形態(tài)是將兩個(gè)觸片密封在一個(gè)玻璃管中，同時(shí)為了避免觸點(diǎn)氧化，還會(huì)在玻璃管中充入惰性氣體。當(dāng)有磁鐵靠近干簧管時(shí)，兩個(gè)觸片被吸合，相當(dāng)于開關(guān)閉合；而當(dāng)磁鐵拿開時(shí)，觸片在彈力作用下回復(fù)原位，相當(dāng)于開關(guān)斷開的狀態(tài)。

值得注意的是，磁簧開關(guān)早在1936年，便由貝爾電話實(shí)驗(yàn)室的Walter B. Ellwood所發(fā)明，并于1940年在美國申請(qǐng)專利，至今已有超過80年的歷史。

此外在如今的門磁傳感器中，大多都會(huì)加入霍爾傳感器。而霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場(chǎng)傳感器，可以用來檢測(cè)磁場(chǎng)的存在和變化。

原理是當(dāng)一個(gè)通電導(dǎo)體置于磁場(chǎng)中，在該導(dǎo)體兩側(cè)會(huì)產(chǎn)生電壓，該現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。該效應(yīng)是霍爾于1879年在研究金屬的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)時(shí)發(fā)現(xiàn)的，后來發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體、導(dǎo)電流體等也有這種效應(yīng)，并且半導(dǎo)體的霍爾效應(yīng)比金屬要強(qiáng)得多，利用這種現(xiàn)象制成的各種霍爾元件，被廣泛應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)及信息處理等方面，門磁傳感器便是其中的一項(xiàng)應(yīng)用場(chǎng)景。

比如將霍爾傳感器應(yīng)用在門磁傳感器時(shí)，門磁處于守候狀態(tài)時(shí)，磁場(chǎng)最強(qiáng)，因此霍爾電壓最大。而當(dāng)門磁處于常開狀態(tài)時(shí)，磁場(chǎng)方向不再針對(duì)霍爾傳感器，以及距離拉遠(yuǎn)的原因，導(dǎo)致霍爾電壓減小甚至為零。

通過對(duì)霍爾電壓大小變化規(guī)范進(jìn)行設(shè)定，就能起到對(duì)門磁狀態(tài)監(jiān)測(cè)的作用，從而達(dá)到安防報(bào)警的目的。

同時(shí)，為了提高門磁傳感器的智能化，通常還會(huì)在線路板上安裝無線模塊，從而可與外部移動(dòng)終端進(jìn)行無線通信連接，如手機(jī)、平板電腦等，通過外部移動(dòng)終端可對(duì)門磁傳感器進(jìn)行智能化控制。

門磁傳感器的應(yīng)用場(chǎng)景

由于門磁傳感器與霍爾傳感器都已相當(dāng)成熟，隨著智能家居的發(fā)展，更是拓展出更豐富的應(yīng)用場(chǎng)景。同時(shí)門磁傳感器一般安裝都較為隱蔽，大多被用作于安防報(bào)警，尤其在傳統(tǒng)的家庭安防系統(tǒng)中，更是發(fā)揮異常監(jiān)測(cè)后進(jìn)行出聲、發(fā)光形式的報(bào)警，其智能化并不高。

而門磁傳感器兩部分分開后，會(huì)一直處于報(bào)警狀態(tài)，這時(shí)還需要用戶主動(dòng)通過外部移動(dòng)終端上的軟件來充值清除報(bào)警狀態(tài)，導(dǎo)致門磁傳感器解除報(bào)警的操作比較單一。當(dāng)然也有部分產(chǎn)品會(huì)在門磁傳感器主機(jī)上安裝一個(gè)復(fù)位按鍵，按下復(fù)位按鍵同樣能起到解除報(bào)警的作用。

不過新冠疫情的影響，市場(chǎng)中對(duì)于門磁傳感器的需求大增，主要是應(yīng)用在各地政府對(duì)于防控疫情的措施當(dāng)中，比如應(yīng)用在隔離的酒店、家庭以及社區(qū)管理中，借助NB-IoT、ZigBee等連接技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)門磁傳感器的管理。

由于主要注重在安防領(lǐng)域，因此優(yōu)先入局的主要為安防企業(yè)，如海康威視、宇視科技、萬佳安、艾禮安、銳士達(dá)、海曼、精華隆、麥樂克、美安科技、朗鑫智能、豪恩科技等。

但目前已經(jīng)看到，門磁傳感器正在向智能化轉(zhuǎn)變，更多將應(yīng)用在對(duì)智能家居的控制上。并且借助門磁傳感器的成熟且簡(jiǎn)單的控制方式，讓無感式智能家居人機(jī)交互成為可能。

比如與智能馬桶進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，在衛(wèi)生間門口安裝一個(gè)門磁傳感器，用戶打開房門，自動(dòng)啟動(dòng)智能馬桶的預(yù)清潔功能，并提前打開馬桶蓋等相關(guān)操作。

或者聯(lián)動(dòng)浴室的智能暖燈，打開浴室房門時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)浴室暖燈并調(diào)整到合適的溫度，當(dāng)洗浴完之后，打開浴室門出去，自動(dòng)關(guān)閉相關(guān)燈具，從而達(dá)到無感式的人際交互方式。

市場(chǎng)中，門磁傳感器的價(jià)格在數(shù)十到上百元不等，不過由于各家智能家居生態(tài)仍然存在壁壘的情況下，想要實(shí)現(xiàn)門磁傳感器與相關(guān)智能家居聯(lián)動(dòng)，只能從同一生態(tài)中進(jìn)行選擇。并且市場(chǎng)中很少有提供完整門磁聯(lián)動(dòng)解決方案，需要用戶自己動(dòng)手來實(shí)現(xiàn)，有一定的學(xué)習(xí)成本。

公開資料顯示，2017年，門磁傳感器同樣原理的窗戶傳感器市場(chǎng)規(guī)模為74.3億美元，北美市場(chǎng)在當(dāng)時(shí)占據(jù)全球最大份額。預(yù)計(jì)到2025年，整個(gè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到154億美元，2018年至2025年復(fù)合年增長率為9.3%。

隨著當(dāng)前智能家居朝著全屋智能方向邁進(jìn)，鑒于門磁傳感器的簡(jiǎn)單、成熟、易用等特點(diǎn)，預(yù)計(jì)將在智能家居領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用，并進(jìn)一步推動(dòng)無感式全屋智能的進(jìn)程。