在学校活动室场景中，照明管理长期面临“长明灯”的痛点——人员离开后忘记关灯导致用电浪费，或者活动进行中需要摸黑找开关。芯步 吸顶式人体存在红外传感器 可通过红外感应自动探测区域内是否有人，并实时上报状态至业务系统，实现“人来灯亮、人走灯灭”的智能照明管理。

以下方案从硬件特性、对接架构、接口集成及业务实现等维度，阐述如何将传感器无缝接入学校活动室项目中。

1 场景需求与分析

1.1 典型场景描述

在一所学校的活动室（如舞蹈教室、音乐排练厅、多功能活动室等），存在以下实际需求：

• 人员进入活动室时，照明自动开启，无需手动操作

• 人员离开后，照明延时自动关闭，避免长明灯浪费

• 管理员可远程查看各活动室的使用状态

• 可根据时段（如下午课后）自动启用或关闭感应功能

1.2 传统方案痛点

1.3 物联网方案优势

• 自动化控制：传感器自动探测人体存在，联动照明通断

• 可编程联动：支持与业务系统对接，实现数据分析与二次联动

• 远程可见：活动室占用状态实时上报，便于统一调度

• 灵活配置：支持设置无人延迟时间、感应灵敏度等参数

2 产品核心特性

2.1 硬件规格

2.2 核心功能

• 人体存在探测：红外传感模块实时探测区域内是否有人

• 继电器输出：内置1路电源输出接口，可直接控制照明等电器

• 状态实时上报：有人/无人状态变化时，自动上报至业务服务器

• 开放HTTP接口：支持任何支持HTTP请求的编程语言对接

• 私有化部署：支持自建消息服务器，可运行于纯局域网环境

• 配置灵活：支持设置无人触发延迟时间、开机状态等参数

2.3 物模型简介

传感器遵循标准物模型，核心属性如下

3 系统设计

3.1 整体架构

本方案采用“设备直连云平台 + 业务系统订阅消息”的架构，传感器通过WiFi直接联网，无需额外网关。

┌─────────────────┐     ┌─────────────────┐     ┌─────────────────┐
│   吸顶红外传感器 │───▶│  芯步云平台  │───▶│   业务服务器    │
│                 │     │                 │     │                 │
│ ·人体探测       │WiFi │ ·消息分发       │HTTP │ ·状态存储       │
│ ·状态上报       │     │ ·设备管理       │推送 │ ·联动控制       │
│ ·继电器控制     │     │ ·签名验证       │     │ ·可视化展示     │
└─────────────────┘     └─────────────────┘     └─────────────────┘
                                                        │
                                                        │ 控制指令
                                                        ▼
                                                ┌─────────────────┐
                                                │   照明设备      │
                                                │ （通过传感器    │
                                                │  继电器控制）   │
                                                └─────────────────┘

3.2 数据流向

1. 上行（状态上报）：传感器探测到有人/无人状态变化时，主动上报至云平台，云平台推送至业务服务器

2. 下行（远程控制）：业务系统可通过HTTP API向传感器下发指令（如开/关继电器、启停红外模块）

4 接口对接详解

4.1 准备工作

在开始对接前，需要完成以下准备

1. 设备安装与联网：将传感器吸顶安装于活动室中央位置，接通市电，通过配网模式连接至学校WiFi（2.4GHz频段）

2. 获取设备ID：登录芯步控制台，在设备列表中查看传感器的唯一标识ID

3. 获取应用凭证：在控制台“开发设置”中获取AppID和AppSecret，开发阶段先开启“调试模式”

4.2 接收设备状态上报

传感器最核心的价值是“主动上报状态”，业务系统只需配置一个接收URL，即可实时获知活动室的占用情况。

配置方式：在芯步控制台的“开发设置”中，配置消息推送URL

上报消息格式

字段说明

• device：上报消息的设备ID

• type：消息类型，state表示状态上报

• message.data：状态数据，infrared_target为1表示有人，0表示无人

接收服务端示例（Python Flask）：

4.3 下发控制命令

如需远程控制传感器（如开关红外探测功能、手动控制继电器等），可通过HTTP API下发指令。

接口地址

POST https://api.thingboot.com/{AppID}/device/control/?sign={sign}&ts={ts}

签名计算规则

sign = md5( md5(AppSecret) + ts )

• ts：当前Unix时间戳（秒）

• md5()：标准MD5加密

常用命令格式

完整请求示例（Python）：

5 业务集成方案

5.1 自动感应照明（核心场景）

传感器的核心价值在于“自闭环”——它自带继电器输出，可直接控制照明，即使不与业务系统对接也能工作。对接软件系统后，可增强以下能力：

场景描述：人员进入活动室，照明自动开启；人员离开后延迟30秒自动关闭。

实现的方式是：在传感器配置项中设置参数

软硬件联动

1. 传感器探测到有人 → infrared_target变为1

2. 继电器自动闭合 → 照明开启

3. 传感器上报状态至业务系统 → 记录活动室占用状态

4. 人员离开后，延迟30秒探测到无人 → infrared_target变为0

5. 继电器自动断开 → 照明关闭

6. 业务系统更新活动室状态为“空闲”

5.2 多活动室统一管理

学校通常有多个活动室，可通过业务系统实现集中管理。

数据库设计示意

状态接收处理

5.3 教务系统的联动应用

传感器接入软件系统后，可与学校教务系统联动，实现更智能的应用：

5.4 远程控制与定时策略

除了自动感应模式，业务系统还可实现远程控制和定时策略：

第一种场景：课后统一关闭

每天18:00，系统自动向所有活动室发送关闭照明指令：

第二种场景：上课时段禁用自动模式

第三种场景：设备巡检

定期查询传感器在线状态，确保设备正常运行：

6 安装部署指南

6.1 硬件安装

1. 位置选择：吸顶安装于活动室中央区域，确保探测范围内无遮挡

2. 高度要求：安装高度2.5-3.5米，探测距离约5米

3. 接线说明：传感器直接接入市电（AC 100-250V），负载（照明）接至传感器输出端

6.2 配网流程

1. 给传感器通电，等待指示灯状态变化

2. 手机连接设备热点，进入配网页面

3. 选择学校WiFi（2.4GHz频段），输入密码

4. 设备联网成功，在控制台确认设备在线

6.3 配置优化

7 故障排查与最佳实践

7.1 常见问题处理

7.2 集成最佳实践

1. 合理设置延迟时间：活动室使用频繁时，可适当增加无人延迟时间（如60秒），减少继电器频繁动作

2. 保留手动应急开关：在活动室保留传统开关作为应急备份

3. 消息接收稳定性：生产环境配置消息重试机制，确保状态同步不丢失

4. 设备分组管理：多活动室场景可对设备打标签，便于批量操作

8 方案价值总结

通过对接吸顶式人体存在红外传感器，学校活动室照明管理可实现：

• 人来自动亮：无需手动操作，提升使用体验

• 人去自动灭：杜绝长明灯，预计可节约照明能耗30%-50%

• 状态可视：活动室占用情况实时掌握，便于统一调度

• 系统联动：与教务系统对接，实现预约管理、使用统计等增值功能

• 部署简单：无需网关，市电供电加WiFi联网，即装即用