非暴力拆解小米智能家庭套装,了解智能家居的“黑科技”

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首先我们来说说什么是ZigBee,ZigBee是一种无线通讯技术,Zigbee是IEEE 802.15.4协议的简称,它来源于蜜蜂的八字舞,蜜蜂(bee)是通过飞翔和“嗡嗡”(zig)抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,而ZigBee协议的方式特点与其类似便更名为ZigBee。ZigBee主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备,其特点是传播距离近、低功耗、低成本、低数据速率、可自组网、协议简单。

简而言之,ZigBee就是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。

Zigbee、WIFI和蓝牙,是目前智能家居市场上选择的三大方案,那为什么小米智能家居套装不使用WIFI和蓝牙无线连接呢?

1、功耗低:对比Bluetooth与WiFi,在相同的电量下(两节五号电池)可支持设备使用六个月至两年左右的时间,而Bluetooth只能工作几周,WiFi仅能工作几小时。

2、成本低:ZigBee专利费免收,传输速率较小且协议简单,大大降低了ZigBee设备的成本。

3、掉线率低:由于ZigBee的避免碰撞机制,且同时为通信业务的固定带宽预留了专用的时间空隙,使得在数据传输时不会发生竞争和冲突;可自组网的功能让其每个节点模块之间都能建立起联系,接收到的信息可通过每个节点模块间的线路进行传输,使得ZigBee传输信息的可靠性大大提高了,几乎可以认为是不会掉线的。

4、组网能力强:ZigBee的组网能力超群,建立的网络每个有60,000个节点。

5、 安全保密:ZigBee提供了一套基于128位AES算法的安全类和软件,并集成了IEEE 802.15.4的安全元素。

6、灵活的工作频段:2.4 GHz,868 MHz及915 MHz的使用频段均为免执照频段。

7、优越的穿透能力:在整体方案的选择,既要考虑功耗问题,亦要考虑用于公寓、别墅等多遮挡多阻隔的环境,ZigBee是最佳的选择。

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▲简而言之,不论是从开发、功耗、成本、安全、流畅、组网等方便作比较,ZigBee无疑是最适合大规模组建智能家庭的通讯协议。

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▲小米门窗传感器是小编见过最小的门磁传感器了,那么我们就先拿这个开刀吧,门磁传感器分为两部分,小的那部分只是快永久磁铁,没什么可拆的,另一部分则是电路。卡主上图红色圆圈处轻轻一扣即可打开,打开后我们可以更换电池。

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▲在一块小小的电路板上,集成了Ziggbee、干簧管、天线和复位按键,电路排列整齐,焊点优良,做工可谓是高水准。

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▲干簧管,也称舌簧管或磁簧开关,是一种磁敏的特殊开关,生活中运用最多的就是是门磁和自行车码表。它的原理很简单,管内密封并充满高纯度的惰性气体,重叠处缝隙极小,当永久磁铁靠近时,使两片黄片端点磁化产生不同的极性相互吸引,从而连接在一起。

▲需要注意的是永久磁铁的方位和方向确定何时以及多少次开关打开和关闭,所以一定要让小米门窗传感器的标示点对齐。

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▲小米无线开关拆开也很容易,轻扣卡扣即可打开更换电池。

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▲无线开关的工作就是一个按钮,无线开关可以使用为无线门铃,所以设计体积比较大,天线也比其他的长。

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▲小米人体感应传感器拆开可能有一些费劲,技巧就是拔,使劲一拔即可将其分离。

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▲电池仓和电路是分离的,位于产品下方,旋转电池仓就可以轻轻松松更换电池了。

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▲人体传感器分为两块电路板,中间用排针和排母连接。

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▲要想知道人体感应器是怎么感应人体的,就要先了解电路板上的这个元器件——双元红外传感器。

红外辐射是由于物体(固体、液体和气体)内部分子的转动及振动而产生的。这类振动过程是物体受热而引起的,只有在绝对零度(-273.16℃)时,一切物体的分子才会停止运动。所以在绝对零度时,没有一种物体会发射红外线。换一句话说,在一般的常温下,所有的物体都是红外辐射的发射源。

▲双元红外传感器探头还加装一块滤光镜片,它是由一块薄玻璃片镀上多层滤光层薄膜而成的,滤光窗能有效地滤除7.0~14um波长以外的红外线。 物体发射出的红外线辐射能,最强波长和温度的关系满足λm*T=2989(um.k)(其中λm为最大波长,T为绝对温度)。人体的正常体温为36~37.5。C ,即309~310.5K,其辐射的最强的红外线的波长为λm=2989/(309~310.5)=9.67~9.64um,中心波长为9.65um。因此,人体辐射的最强的红外线的波长正好落在滤光窗的响应波长(7~14um)的中心。所以,滤光窗能有效地让人体辐射的红外线通过,而最大限度地阻止阳光、灯光等可见光中的红外线的通过,以免引起干扰。

▲双元红外传感器探头窗口为长方形,分为A元B元,位于较长的两端,当人体左右移动时,红外光谱到达双元的时间和距离有差值即可检测到,而上下或是正面移动时,双元检测不到红外光谱。

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▲综上所述,传感器只对移动或运动的人体和体温近似人体的物体起作用,传感器的探测半径不足2米。只有配合菲涅尔透镜使用才能发挥最大作用。配上菲涅尔透镜时传感器的探测半径可达到10米。

▲菲涅尔透镜多是由聚烯烃材料注压而成的薄片,镜片表面一面为光面,另一面刻录了由小到大的同心圆,它的纹理是根据光的干涉及扰射以及相对灵敏度和接收角度要求来设计的

▲菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理,在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”,以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时,人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”,这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入,从而强其能量幅度。

▲简而言之菲涅尔透镜作用有两个:一是聚焦作用,即将热释红外信号折射(反射)在PIR上,第二个作用是将探测区域内分为若干个明区和暗区,使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号。

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▲在小米智能家居套装内,只有多功能网关是连接市电,也只有它拆开需要螺丝刀,螺丝没有采用一字或是十字,这样有效的防止因拆开而损坏。

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▲多功能网关直插市电,对底部电路板上集成了稳压电路和18颗LED灯,LED灯可用于夜灯使用,可以调节自己喜欢的颜色和亮度。

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▲小米多功能网关是整个套装的核心所在,如果没有这个网关,其他的子设备都是个体,不能单独使用。核心模块也用屏幕罩盖起来,为了更好地体验产品,这个部位暂时就不拆了。

 

总结:

喊了这么多年的智能家居。也做了这么多年智能家居,在我了解中,国内小米是第一个将智能家居整合化、美观化、性价比化的商家。笔者建议小米智能家居套装的子设备在未来开售时单独售卖,门窗传感器是需求最多的。在未来,希望能推出窗帘自动升降系统、环境温湿度检测系统、智能门锁等设备,更加完善智能家居的发展。

 

    
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  1. 新飞翔 :"拆拆拆,怒拆"回复
  1. 丧尽心 :"我也拆了一套"回复
    1. 华城过客 :"都是爱拆一族。"回复
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