磁传感器技术在智能门锁中的应用

　　眼下，智能门锁已然成为智能家居市场的一大风口。随着人工智能技术，传感器技术的成熟人脸识别，语音识别等高科技的智能门锁也出现在广大消费者的眼中。

智能门锁，资料图

　　通常，智能门锁要通过磁传感器，来判断门的开关和锁的状态，进行相应的操控和处理，再将门锁的状态信息上传到网络。在整套系统中，MCU处理器、控制部件、电机等执行部件必不可少，所有的部件都需要供电。由于门作为一个独立的部分，只能电池供电，因为成本和空间的要求，电池的容量不会很大，这就对所有部件的耗电提出很高的要求。

　　基于上述需求，磁传感器第一个功能是唤醒。为了省电，整个系统通常处于休眠状态，只有在有在门锁的状态发生改变后，才对系统进行唤醒，通常的唤醒的方式是门把手和滑盖的唤醒方式，当把手和滑盖有动作的时候，系统会唤醒，进入工作状态。处理完毕后再次进入休眠的状态。

资料图

　　磁传感器的第二个功能是检测门的开关状态。

　　目前，智能门锁大多采用的是接触式微动开关和非接触式磁开关。其中，微动开关是机械开关，体积大，有劳损问题，故障率高。非接触式磁开关主要有干簧管、霍尔开关和磁阻开关。

　　干簧管的优点是纯机械开关，没有功耗，但不利于焊接，还有一个致命的问题是，门的开关会造成震动和冲击，导致干簧管易碎。为保护干簧管，采用灌胶塑封的办法，这样一来，导致其体积增大，成本增高。而且，干簧管大多采用进口器件，价格货期很不稳定。

　　霍尔开关采用霍尔传感器工作原理，需要mA级电流，为省电，采用分时供电的方式，通常是霍尔开关的供电脚和状态输出脚分别连接在MCU的两个I0上，MCU通过定时的方式给霍尔开关的供电脚供电，延时一会后，等霍尔开关的输出状态稳定后，再读取其状态。

　　若采用该方式，MCU无法做到真正休眠，定时唤醒等待采集数据，一来控制程序复杂，MCU和霍尔开关在工作时间内功耗很大，二来频繁的上电，会给霍尔开关带来冲击，存在安全隐患。

磁阻开关，资料图

　　目前，市场上出现的采用磁阻传感器的磁阻开关通过采用新一代磁电阻技术，具有体积小、高灵敏度、高精度、抗干扰性强等优点，越来越受市场青睐。随着磁阻效应基础研发不断涌现出新的成果，磁阻传感器的类别和应用范围也得到了极大扩展。目前能用于长度角度等测量定位的磁阻传感器有：AMR（各向异性磁阻）、GMR（巨磁阻）和TMR（隧道磁阻）。

　　磁阻开关解决了干簧管焊接不便、易碎和成本高的问题，也解决了霍尔开关控制复杂功耗高的问题。由于磁阻开关功耗低，实时工作，不用MCU定时轮询的方式，可采用中断的方式，操作简单，也更省电，被越来越多的用于智能门锁磁开关应用中。

　　在物联网时代，智能门锁在智能家居中也占着重要的角色。据市场调查显示，目前，我国智能门锁市场渗透率仅为4%，这一数字远低于韩国的80%和日本的40%。近年来，随着智能门锁市场的火热，截至到2018年6月底，我国智能锁品牌已超过3500个，生产企业达1500多家，智能门锁市场未来发展强力巨大。