地磁傳感器如何為智能門鎖賦能?

發布時間:2020-04-16 瀏覽量:

智能門鎖是IoT大潮中一朵新的“浪花”,相較于傳統機械門鎖,智能門鎖在用戶安全性、使用方便性,識別和管理智能化等方面都有革命性的提高。

智能門鎖作為智能家居的入口級產品也成為智能家居服務群的關鍵入口。同時,智能門鎖作為家庭智能安防產品的核心單品,已經成為智能家居生態鏈上不可或缺的核心組成部分。


圖片來源網絡

智能門鎖市場概覽

《2018中國智能鎖消費白皮書》顯示,2018年中國智能鎖滲透率僅5%,同期日韓地區滲透率達60%,歐美地區也達35%,其預計2020年中國智能鎖市場滲透率將達到19.8%。

到2019年,來自全國鎖具行業信息中心的數據顯示,我國智能鎖需求量已達1700萬套,4年CAGR高達70.7%。預計到2020年,中國智能門門鎖銷量將達到3200萬套。

2019年中國智能鎖企業已達2200家,其中以深圳、金華、中山等地企業產能布局為主。而智能門鎖產品形態上也從最早的單機鎖發展到聯網鎖,具備藍牙開門、遠程監控、追溯查詢、在線升級等多種智能化功能成為主要趨勢。

地磁傳感器的應用價值

各家智能門鎖廠商,為了產品的差異化,給智能門鎖添加了很多新穎又實用的功能,特別是在智能上做文章。

比如,當門回歸原始位置時,可自動落鎖;門虛掩時,可以報警。眾所周知,如想實現智能化,大概率需引入傳感器來感知外部世界的變化,這樣系統才能有智能的判斷和行為。以上提到的兩個功能,正好是地磁傳感器的(Magnetometer)的應用領域。

美新針對包括智能門鎖等在內的IoT和無人機市場,利用自身擁有的AMR技術優勢,于2019年初適時推出一款MMC5983MA三軸地磁傳感器,以滿足客戶需求。

MMC5983MA擁有靈敏度和分辨率高(0.25mG/0.0625mG per LSB)、ODR高(1000Hz)、溫漂低(±3mG,-40~105°C, Delta from 25°C, AutoSR模式)、噪聲低(0.4mG total RMS noise)、磁滯低(0.01 %FS)等優點。

其中的AutoSR模式,是指芯片內部邏輯自動實現復位(SET),一次采樣,反復位(RESET),二次采樣,計算一次采樣和二次采樣的差等一系列動作,相當于差分掉傳感器偏置由于溫度變化而引起的漂移(Formula1),從而為算法提供一個相對穩定可靠的基準值,且由于是自動實現這一連串動作,大大降低了系統CPU的負擔,因此該款地磁傳感器尤其適合智能門鎖的應用。

Formula 1

解決方案

1、三軸解決方案(地磁傳感器)

直接用從地磁傳感器獲得的原始數據作為原點判據。本方案的優點是設計和算法簡單直接,成本低。

2、六軸解決方案(地磁傳感器+加速度計)

由于加速度計的引入,結合美新的6軸融合算法,可以克服外部磁場干擾(如手機靠近門鎖等)。

3、九軸解決方案(地磁傳感器+加速度計+陀螺儀)

由于加速度計和陀螺儀的引入,結合美新的9軸融合算法,可以利用地磁傳感器(易受外磁場干擾)和陀螺儀(有零漂)的互補作用,精確定位門的位置,區別門的位置在關上和虛掩兩種場景的微小差別。但本方案的缺點是成本較高。


典型案例

搭載MMC5983的六軸方案,PINEWORLD L11智能門鎖:

圖片來源青松沃德官網

  • 全新全自動鎖設計方案
  • 支持虛位密碼,防偷窺防脅迫
  • C級防盜鎖芯,三防鎖體
  • 支持高級安全模式,采用雙重驗證
  • 遠程指令加密授權,安全有保障
  • 手機App遠程管理,隨時掌握家中情況
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