地磁传感器如何为智能门锁赋能？

智能门锁是IoT大潮中一朵新的“浪花”，相较于传统机械门锁，智能门锁在用户安全性、使用方便性，识别和管理智能化等方面都有革命性的提高。

智能门锁作为智能家居的入口级产品也成为智能家居服务群的关键入口。同时，智能门锁作为家庭智能安防产品的核心单品，已经成为智能家居生态链上不可或缺的核心组成部分。

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智能门锁市场概览

《2018中国智能锁消费白皮书》显示，2018年中国智能锁渗透率仅5%，同期日韩地区渗透率达60%，欧美地区也达35%，其预计2020年中国智能锁市场渗透率将达到19.8%。

到2019年，来自全国锁具行业信息中心的数据显示，我国智能锁需求量已达1700万套，4年CAGR高达70.7%。预计到2020年，中国智能门门锁销量将达到3200万套。

2019年中国智能锁企业已达2200家，其中以深圳、金华、中山等地企业产能布局为主。而智能门锁产品形态上也从最早的单机锁发展到联网锁，具备蓝牙开门、远程监控、追溯查询、在线升级等多种智能化功能成为主要趋势。

地磁传感器的应用价值

各家智能门锁厂商，为了产品的差异化，给智能门锁添加了很多新颖又实用的功能，特别是在智能上做文章。

比如，当门回归原始位置时，可自动落锁；门虚掩时，可以报警。众所周知，如想实现智能化，大概率需引入传感器来感知外部世界的变化，这样系统才能有智能的判断和行为。以上提到的两个功能，正好是地磁传感器的（Magnetometer）的应用领域。

美新针对包括智能门锁等在内的IoT和无人机市场，利用自身拥有的AMR技术优势，于2019年初适时推出一款MMC5983MA三轴地磁传感器，以满足客户需求。

MMC5983MA拥有灵敏度和分辨率高（0.25mG/0.0625mG per LSB）、ODR高（1000Hz）、温漂低（±3mG,-40~105°C, Delta from 25°C, AutoSR模式）、噪声低（0.4mG total RMS noise）、磁滞低（0.01 %FS）等优点。

其中的AutoSR模式，是指芯片内部逻辑自动实现复位（SET），一次采样，反复位（RESET），二次采样，计算一次采样和二次采样的差等一系列动作，相当于差分掉传感器偏置由于温度变化而引起的漂移（Formula1），从而为算法提供一个相对稳定可靠的基准值，且由于是自动实现这一连串动作，大大降低了系统CPU的负担，因此该款地磁传感器尤其适合智能门锁的应用。

Formula 1

解决方案

1、三轴解决方案（地磁传感器）

直接用从地磁传感器获得的原始数据作为原点判据。本方案的优点是设计和算法简单直接，成本低。

2、六轴解决方案（地磁传感器+加速度计）

由于加速度计的引入，结合美新的6轴融合算法，可以克服外部磁场干扰（如手机靠近门锁等）。

3、九轴解决方案（地磁传感器+加速度计+陀螺仪）

由于加速度计和陀螺仪的引入，结合美新的9轴融合算法，可以利用地磁传感器（易受外磁场干扰）和陀螺仪（有零漂）的互补作用，精确定位门的位置，区别门的位置在关上和虚掩两种场景的微小差别。但本方案的缺点是成本较高。

典型案例

搭载MMC5983的六轴方案，PINEWORLD L11智能门锁：

图片来源青松沃德官网

• 全新全自动锁设计方案

• 支持虚位密码，防偷窥防胁迫

• C级防盗锁芯，三防锁体

• 支持高级安全模式，采用双重验证

• 远程指令加密授权，安全有保障

• 手机App远程管理，随时掌握家中情况

• 全面升级的WiFi、Zigbee、NB-IOT智能家居系统

关于美新

美新半导体是全球领先的惯性MEMS传感器供应商, 为客户提供从MEMS传感芯片、软件算法和应用方案的一站式解决方案。美新半导体大规模稳定量产的产品有全球独有热式加速度计、电容式加速度计、AMR地磁传感器、低功耗霍尔开关等产品，广泛应用于汽车、工业、医疗、可穿戴、智能家居、消费电子等领域，通过感知物理世界的位移和运动变化，为人们提供更加智能、可靠、安全的科技体验。  
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