我们的环境和社会正迅速变得更加紧密地联系在一起，从而变得更加智能。这种互连技术正在改变和改善我们的生活和工作方式，为我们的家庭和工作场所带来更高的生产力和效率。

　　这场革命的核心是物联网（IoT）——一个已经包含数十亿设备的连接设备网络，随着新设备和应用的不断涌现，并没有放缓的迹象。

　　尽管这种智能连接技术的应用多种多样且不断增长，但其中一些最成熟和最常见的是建筑能源管理(BEM)和安全领域。在能源成本上升和环境问题几乎成为每个议程的焦点的今天，充分利用能源是一个越来越重要的话题。

　　除了能够管理能源的高效使用外，大多数智能楼宇系统还提供高度自动化，为楼宇居住者提供便利。然而，为了真正有用，这些系统需要能够检测到人类的存在（或不存在）。凭借此功能，他们可以提供自动化的“按需”能源管理，在有人需要时打开灯并控制环境。

　　检测人员存在的主要技术有两种：热释电/被动红外(PIR)和超声波。两者的工作方式完全不同，并具有不同的好处，具体取决于应用程序。

　　所有温度高于绝对零的物体都会以辐射的形式释放热能——这就是所谓的维恩定律。PIR传感器的工作原理是检测红外线(IR)辐射的这种变化，从而检测人或任何其他温暖移动物体的存在。

　　PIR传感器通常有两个插槽，每个插槽都可以检测红外辐射。当一个温暖的物体（人）经过探测器前面时，它会产生一个正脉冲，当它穿过第二个探测器窗口时，它会产生一个负脉冲。这代表运动，并使用基于一对运算放大器的相对简单的模拟电子设备来生成信号以指示移动的温暖物体的存在。通常，光学红外滤光片安装在传感器的前部，以将波长限制在感兴趣的范围内——例如，来自人体的红外能量约为10微米。

　　PIR探测器可以覆盖的区域取决于它在房间中的位置以及通常安装在传感器元件上的镜头。在许多情况下，这将是一个菲涅耳透镜（通常由半透明塑料制成），将大面积的红外辐射集中到传感器上。

　　另一种方法是使用超声波换能器来检测建筑物中的人。它使用频率高于人类能听到的频率的声波——通常在30kHz到10MHz的范围内。换能器包括一对装置，一个是发射器，另一个是接收器。声音脉冲以给定频率发射，当它从路径上的物体反弹时，它将被接收器反射并捕获。在空房间中，反射将来自对面的墙壁，接收反射所需的时间将与换能器与墙壁之间的距离成正比。当一个人进入房间时，脉冲会从他们身上反射出来，因为他们比墙壁更近，接收反射所需的时间更少。

　　这些类型的系统被称为“飞行时间”（ToF）系统，因为对于给定的介质（例如空气），声波以恒定速度传播——这意味着可以检测到物体的距离通过了解接收声音脉冲需要多长时间。

　　PIR和超声波检测可用于独立系统和“连接”（IoT）系统，主要用于检测人员的存在——但还有其他应用。

　　照明控制是许多BEM系统的关键部分。它可以感知人的存在并控制照明，以便仅在需要时才打开。PIR传感器可用于此目的，但它们确实需要人体移动。另一方面，超声波传感器可以扫描空房间，然后知道何时有一个或多个人在场。作为更复杂的BEM的一部分，此信息可用于控制和自动化供暖、通风和空调(HVAC)系统，以节省能源并最大程度地减少对环境的影响。

　　PIR传感器非常常用于家庭和商业应用中的安全或入侵检测系统。由于它们远离潜在的入口点（门或窗），因此它们会在入侵者到达传感器并对其进行篡改之前检测到任何入侵者。

　　联网机器人在家庭和商业应用中越来越受欢迎。在家里，简单的机器人可以在无人看管的情况下吸尘，类似的技术也越来越多地用于机器人割草机。这些机器人路径中的物体是一个问题，通常使用超声波换能器来检测这些障碍物并改变行进方向。

　　在大型工厂和仓库等工业应用中，机器人用于将货物从一个地方移动到另一个地方。尽管这些自动导引车(AGV)可能旨在在没有物体的定义路径上运行，但几乎所有AGV都使用超声波换能器来检测无意中留在其路径上的其他AGV和物体。

　　这种非接触式距离传感技术有很多应用。例如，超声波传感器通常嵌入在罐中以测量液位。这同样适用于家用取暖油罐，以及加工行业的大型化工罐。在物联网的互联世界中，液位信息可用于驱动管理自动补给的系统。