2.2 智能设备的触角：传感器
传感器，一个听上去有些距离感的科技词汇，其实早已经遍布生活的各个角落。从感应水龙头到电饭煲，从声控灯到光电鼠标，从遥控器到智能手机，都是传感器在发挥着作用。
a．传感器的构成
根据郎为民在《大话物联网》[8]中的介绍，传感器就是把一些非电学物理量，转换成电学量（如电压、电流、电容等）的元器件，从而可以进行测量、传输与处理。非电学物理量，包括速度、压力、温度、湿度、光照度、流量等。如图2-2所示，传感器通常由敏感元件、转换元件和测量电路构成，有时还需要加上一个辅助电源。其中，敏感元件可以直接感受被测量的非电信号，是传感器的核心，也是设计与制作传感器的关键。
b．手机中常见的传感器
智能手机已经成为人们日常生活的一部分，其中丰富的传感器发挥着感知的作用，增强了手机的智能化。如今，越来越多的智能产品正在挑战手机的一些功能，这背后正是把一些手机中的传感器迁移到了智能产品中。下面将梳理一下手机中常见的传感器。
加速度传感器
又称为加速计、重力加速度传感器等，也是最为成熟的一种MEMS（Microelectromechanical Systems，即微机电系统）装置。用于测量手机自身的运动，可以监测到手机的摆放方向和角度。通常与陀螺仪一起使用。
陀螺仪传感器
可以提供更高精度的角度信息，能识别出手机逆时针旋转、顺时针旋转和朝上下左右4个方向的旋转。在智能产品中，可以用于监护类设备对跌倒事故的识别。
方位传感器
又称为电子罗盘，通过地磁场确定北极的方向，配合GPS信息后，可以提供导航功能。通常在使用前需要运用8字校准法进行校准。
距离传感器
由一个光脉冲发射和探测器组成，通过测量发射出的光脉冲反射回来的时间，去计算与物体之间的距离。常用情景是，当人们打电话时，手机接近面部后屏幕便会熄灭，另外，这一功能可以帮助手机实现节能。在智能产品中，该传感器可以带来一种非接触式的操作方式。
光线传感器
可以测量手机周边的光线明亮程度，并进一步自动调节屏幕的亮暗。该传感器可以很好地被用在室内光线的监测上，并与照明系统和窗帘产生联动。
声响传感器
利用声电转换器件，把声响转换为电信号，话筒便使用了这种传感器。在智能产品中，声控灯是最常见的情景，也可以用于安防。
c．更多的传感器
正如传感器的“感”来自于“感觉”一词，在物联网中，传感器就像触角一样可以感知到周边的环境。那么在智能家居中，传感器需要做到像人的五官一样，去感受声音、光线、温度等外界环境，更需要去感知一些人无法觉察到的信息。除了上节介绍的那些手机中常见的传感器，更多传感器的引入，进一步增强了智能家居的感知能力。
在环境监测与管理类的智能产品中，可以借助温度传感器、气体传感器、气压传感器等，去感知家中的环境情况。在安防类的智能产品中，可以借助震动传感器、红外传感器、压力传感器等，去识别一些事件的发生。
综上所述，一些传感器的引入，并与原有功能产生联动，这便是一种智能化的思路。其中，传感器是信息的输入端，可以触发产品的原有功能，从而构成一个智能的整体。
d．传感器实例
传感器经过一定的包装后，也能作为一种智能家居产品去使用。以众筹项目Notion[9]为例，可以更具体地理解传感器的功能。这款轻巧的产品，采用了一节纽扣电池，通常可以使用两年，并内置了多种传感器，通过下表可以了解到具体的应用情景。
基于每个传感器都具有丰富的功能，Notion团队认为，一个家里配备7个传感器，便可以构建一个比较完整的智能家居系统。
e．PCB
PCB（Printed Circuit Board，即印制电路板）是另一个智能设备中常见的概念，它由若干层玻璃纤维材料和铜箔构成。其中，玻璃纤维是PCB的主要底板，并且是铜箔之间的绝缘体。铜箔像一条河流把电路板中的元器件（包括传感器）连接了起来，其走过的路径又被称作走线。元器件的连接又分为表面贴装和通孔连接两种。