你的人体感应器为啥时灵时不灵?
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先提一个问题：
某设计师在为一套别墅设计其中的KNX智能控制系统。在二楼的走廊里，他想设置一个红外的人体感应器来自动控制走廊的灯光。走廊大概有10米长，2米宽（豪宅啊！），走廊的一头是入口，侧面分别有两个房间。于是，他选择了一款最远探测距离为12米的墙装式感应器，装在了正对走廊入口对面的墙上。你觉得，他的设计有什么问题吗？
在回答这个问题之前，让我们先来研究一下人体感应器，这个在智能家居和智能楼宇控制系统中经常出现的设备。
人体感应器的分类和工作原理
人体感应器在智能家居和智能楼宇控制中被广泛使用，除了面板，人体感应器应该是被采用最多的一种控制手段了。而且由于面板控制还属于手动控制范畴，感应器控制则属于自动控制范畴，因此人体感应器也是体现一个系统“智能性”的重要手段。
目前市面上最常见的人体感应器大体分为3类：声控感应器、红外感应器和超声波感应器。其中，声控感应器属于上个世纪的产品，既不方便，也不稳定，已经逐步趋近被淘汰。而红外感应器从性能稳定性和成本方面，目前还是优于超声波感应器，因此目前成为市场上的主流。
人体红外感应器的工作原理，是通过发射红外射线，并接收反射，在有热源物体对射线实现切割的时候，即判断为有人，从而触发控制信号。可以看出，红外感应器必须在有人移动的时候，才可能感应到人的存在。因此，红外感应器也常常被称为移动感应器。不同的红外感应器有不同的精度，主要源于其发射的红外线密度不同。密度高的则更容易探测到更微小的动作，但是无论怎样，都必须要有移动才行。如果有人在探测范围内保持一动不动，红外感应器也就会认为该区域内没有人了。因此，有些厂家把自己的红外感应器称为“存在感应器”，我认为是一种不太严谨的做法。
红外感应器的主要应用场景
基于红外感应器的特点，目前在控制系统中被主要用于人员活动比较多的区域，比如走道、开放的办公区、衣帽间、楼梯等等。通过红外感应器，在这些区域都可以实现人来开灯，人走关灯的自动控制效果。感应器可以纯粹根据人员的活动情况来控制，也可以结合其他方面的条件进行逻辑组合控制，比如：
与照度相结合：大部分红外感应器都会自带照度感应功能，可以设定一个照度值，做到当环境照度高于设定值的时候，即使感应器感应到有人，也不会开灯；
与时间相结合：有些公共区域，可以通过定时器在某些特定时间段（比如上班时间段）让感应器停止工作，而只在其他时间段（比如下班时间段）起作用；
与手动面板相结合：在某些私人空间，有人是否开灯比较随意，则可以考虑让感应器处于半自动状态，即在有人进入的时候，感应器不会自动开灯，需要通过墙上的面板手动开灯，但是在人离开后，感应器还是会自动把灯关掉，避免浪费。
红外感应器使用注意事项
以上这些应用在项目中都已经比较多了，但是，在实际的使用过程中，很多设计人员还是会忽略一些细节，造成会有用户反映感应器有时灵有时不灵，怀疑感应器的质量有问题。但实际上，都是一些细节没有处理好，造成的隐患。总结下来，常见的有以下几种：
安装环境的选择问题：忽略了周围的干扰
由于红外感应器是通过对热源的感应来实现信号触发的，如果周围环境中有其他热源产生干扰，就会严重影响红外感应器的正常工作，发生误动作。比如：
距离感应器很近的发热灯具
在感应范围内的电暖设备、电吹风等
在感应范围内频繁移动的机械设备等
在设计安装的时候，要避免出现上述情况的出现，以保证系统的稳定运行。
安装位置的选择问题：难以形成切割
由于人体移动要对红外射线产生切割，才能触发感应信号，因此在选择安装位置的时候，要选择人员走动方向与红外感应器的发射方向相对有较大夹角，而不是平行的位置。比如针对开头我们提出的案例问题，设计师以为把感应器安装在正对门口的墙上是最佳位置，但这是个误区。实际上，如果有人从门口走进来，由于TA的行进路线和红外射线几乎平行，而且在远离感应器的位置，射线密度很低，并不能在最短时间内产生切割，结果就会出现进入走廊很久，灯还没有被打开的现象。在这种环境中，一个探测范围足够大的吸顶式感应器是更为合适的选择。
探测范围的计算问题：不同场合的精度需求不同
由于红外感应器所发射的红外射线是以感应器为原点，呈扇形或者锥形发散，因此离感应器越近的地方，射线密度越大，越容易感应到微小的动作。相应地，离感应器越远的位置，射线密度越大，被切割的可能越小，因此所能感应到的动作就要越大才行。所以，同样一个感应器，用在不同场合中，其所适用的感应范围是不同的。举例来讲，对于一款吸顶式的红外感应器，通常会有一个参数指标是感应范围，常规是安装高度在2.5米的时候，到达地面的探测范围，比如说是7米直径的圆。那么这个7米只能作为用在走道等人员动作比较大的区域的一个参考值（当然也要留出余量），如果要用在办公区等人员动作不大的区域，就要按照更小的探测范围来考虑，不同厂家产品会有不同，一般大概只能在5米左右。而有些产品，由于其发出的射线密度本身就不够，可能根本就不适于安装在办公区。只有合理选择合适的产品，以及合适的感应范围，才能保证感应器的控制达到预期的效果。
多个感应器共用的问题：没有进行信息互通设置
在一个比较大的区域，往往需要几个感应器才能覆盖整个区域，但是控制的灯光回路却是同一路。例如在一个长的走廊里，共有3个感应器覆盖整个走廊，如果3个感应器之间不进行互相沟通，就会出现控制上的问题。当有某个人站在其中一个感应器所感应的区域中，在另外2个感应器的感应之外，那么这另外2个感应器会发出关灯指令把走廊的灯关掉。为了避免这种情况，大部分感应器具备主从设置功能。设置为“从”的感应器，只负责向设置为“主”的感应器发出通知，告诉主感应器自己所在的区域内是否有人。主感应器负责判断，只要有任意一个感应器感应到有人，即发送开灯指令，而只有所有感应器都说自己的区域内无人，主感应器才会发送关灯指令。这样就解决了误关灯的问题。
类似的问题还会存在于感应器和面板共同控制一个回路的情况。这是需要做一个状态反馈的互通，否则就有可能出现用面板把灯关掉，过一会儿回来，希望感应器自动把灯打开，但是感应器没反应的情况，因为感应器并不知道灯已经被关掉了。解决方案与多个面板共同控制同一个回路的方法是一样的。有兴趣的童鞋可以出门右转，翻看我之前的一篇关于反馈的文章：《论反馈的重要性》
典型ETS配置
对于KNX人体感应器来讲，在ETS软件方面的设置并不复杂，主要是两个参数需要设定：一个是照度设定值，即如果环境照度高于此照度，有人也无需开灯；另一个是延时时间，即从感应器感应不到人之后，延时多长时间触发关灯指令。设定完这两个参数，再把感应器的控制输出对象与驱动器的输出对象进行组地址链接，就可以完成最基本的功能了。
如果需要主从设定，则在选择主从之后，把从感应器的输出与主感应器的输入通过组地址链接，形成互通即可。
其他特殊设定，比如半自动设定，利用其他对象控制感应器的启停等，都比较容易理解，这里就不详细展开了。
总结
虽然我们上文中提及的始终是利用人体感应器控制灯光的功能，但是人体感应器是为了感知在对应区域内人员的活动而配置的，显然它的功能当然不仅仅局限于控制灯光，理论上所有希望通过人员活动自动控制的设备，都可以利用人体感应器的感应信息，比如空调、通风、背景音乐等等。
目前主流的红外感应器由于技术上的局限，在选择应用场合以及安装上，都要有所注意，以免造成设计功能无法实现的情况，影响整个系统的用户体验。
最后，人体感应器如果能在感应人体活动的基础上，同时提供更多的信息，或许能有更为广泛和有趣的应用。比如，具备计数功能的人体感应器，能够分辨人员行进方向的人体感应器等等。总之，智能家居系统是围绕人，为人提供服务的系统，人体感应器肯定会是个必不可少的设备。随着相关技术的不断更新，功能的不断丰富，人体感应器也会在系统中扮演越来越重要的角色。
欢迎你在留言区写下你对人体感应器的使用心得，我们一起交流。
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