#智慧家庭 #低功耗廣域網路LPWAN #通訊協定 #SigFox
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#藍牙Bluetooth 5 #麥克風語音辨識 #聲學超載點AOP #波束成形Beamforming #微機電MEMS #運動感測器Motion Sensor #混合實境MR
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【聲、光交會而成的智慧感測】
樓梯響了很久的「智慧家庭」(Smart Home)，為何這兩年突然見到勃發之象？低功耗廣域網路 (LPWAN) 的普及與應用程式介面 (API) 的充沛，應是主要催熟劑。然而一個先決條件是：感測介面是否夠聰明且友善？太過繁瑣的操作，反會造成普羅大眾的麻煩，影響使用意願。於是，語音輸入與利用光學原理賦予家用設備感知能力，成為不少製造商屬意的人機介面。感測、連網與低功耗，將是建構智慧家庭的三大要素。
陀螺儀、加速度計、磁力計等運動感測器 (Motion Sensor)，是居家防跌／防撞及姿態辨別的馬前卒，新興 SigFox 協定有擔當對外低功耗通訊要角的潛力，而 Bluetooth 聲控是最直覺的觸發方式。運動感測器除了早先介紹過能加載混合實境 (MR) 技術，透過事先匯入建築管線圖資、結合熱像儀進行漏水檢測，陀螺儀、磁力計可維持移動式家電的方向性之外，加速度計更是慎防人、物發生意外的必要防護配備。
關於「發號施令」的感測介面，麥克風語音辨識的誤判率相對較低，適合隨興、愜意的居家生活氛圍。不過，這必須建立在豐富的「聲音資料庫」以及感測器出色的訊號雜訊比 (SNR) 的基礎上——麥克風收音裝置常以「聲學超載點」(AOP) 來衡量敏感度，意指在不失真條件下所能接收到的最大訊號，該數值越高越好，而機構設計與類比／數位的封裝選擇、開發套件以及開放源碼和第三方嵌入式系統的相容性是焦點所在。
更深層的「存在偵側」(Presence Detection) 也是一門學問——只要一「現身」，就能自動捕捉、執行後續動作；基於飛行時間 (Time-of-Flight, ToF) 技術的測距感測器，只要將光速與 1/2 來回反射的時間相乘，就能得到具體距離數值，在工業控制、物流倉管與消費電子距離警示應用甚廣，深獲多家掃地機器人以及專門清潔玻璃用的「玻妞」製造商青睞，可設定確切數值實現「沿邊」行進模式，讓機器乖乖按既定軌跡運作、避免碰撞及墜落。
延伸閱讀：
《ST：語音輸入呼之即來，飛行光速精準測距》
http://compotechasia.com/a/____/2017/0219/34688.html
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