1. 背景与需求分析
在共享充电场所(如电动车充电站、共享充电宝柜、手机充电站等)的运营中,存在以下需要优化的场景:
设备待机节能:充电桩屏幕、照明灯等设备长期开启造成能源浪费,需要在无人时自动关闭。
用户体验提升:用户靠近时屏幕自动亮起、语音指引主动播报,无需摸索操作。
车位占用管理:充电车位被燃油车占用,导致新能源车主“有桩难充”。
安全联动告警:非充电人员长时间逗留、异常占用等场景需触发语音警示。
传统的红外感应方案存在明显局限:普通红外传感器无法穿透玻璃盖板,容易被环境温度干扰导致误判。而芯步的红外人体存在传感器具备以下核心优势,特别适合共享充电场景:
| 特性 | 说明 |
|---|---|
| 直接接入市电 | AC 100-250V工作电压,可直接并联在充电桩或插座线路上 |
| 自带AC输出 | 可外接照明/屏幕,实现“有人开、无人关”的直接控制 |
| HTTP数据上报 | 人体状态变化时实时推送至指定服务器 |
| 私有化部署支持 | 数据可运行在纯局域网环境,不经过公网 |
| WiFi直连 | 无需网关,插电即用 |
本方案将指导您如何将芯步红外人体存在传感器(型号:UNI-CGQ-RT-XD-H)无缝接入共享充电管理平台。
2. 核心产品能力
2.1 传感器技术参数
根据芯步官方产品手册,该传感器的核心参数如下
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 产品型号 | UNI-CGQ-RT-XD-H |
| 红外探测距离 | 5米内 |
| 负载能力 | 阻性负载2200W / 感性负载350W |
| 工作电压 | AC 100-250V(市电直连) |
| 待机功耗 | 1.2W |
| 无线连接 | WiFi 2.4GHz(802.11 b/g/n) |
| 安装方式 | 吸顶式(61×61×48.1mm) |
2.2 物模型定义
了解传感器的属性定义是对接的前提
状态属性
| 属性 | 值 | 说明 |
|---|---|---|
| infrared_target | 1=有人 / 0=无人 | 红外感应结果 |
| power | 1=通 / 0=断 | 继电器输出状态 |
触发事件(设备主动上报):
| 事件 | 说明 |
|---|---|
| infrared_detect | 红外状态发生变化时触发 |
| relay1 | 线路状态变化时触发 |
2.3 对接优势
HTTP接口开放:支持任何编程语言(Java/PHP/Python/Node.js等)调用
私有化部署:支持自建消息服务器,纯局域网环境可用
无需网关:WiFi直连,插电即用
3. 对接架构方案
3.1 整体架构
整个系统分为三层:
3.2 工作流程
有人靠近:传感器红外模块检测到人体(5米内)
状态上报:传感器通过HTTP向您的服务器推送
{"infrared_target":1}业务响应:您的系统根据业务逻辑执行动作:
唤醒充电桩屏幕
开启现场照明
触发欢迎语音
记录使用日志
无人恢复:感应持续无人体后,上报
{"infrared_target":0},系统执行反向动作
3.3 两种接入模式对比
| 模式 | 适用场景 | 优势 | 弊端 |
|---|---|---|---|
| 云端接入 | 多站点集中管理 | 统一监控所有设备状态 | 依赖公网 |
| 私有化部署 | 数据敏感、内网环境 | 数据不出场,延迟更低 | 需自建服务器 |
:对安全要求高的充电站运营商采用私有化部署模式。
4. 实施步骤:将传感器接入项目
4.1 设备初始化
通电与配网
将传感器接入AC 100-250V电源(可直接并联在充电桩电源线上)
通过微信小程序或芯步控制台配置WiFi(2.4GHz)
最多可设定5组WiFi网络,自动连接信号最强的
配置上报地址
在控制台设置数据上报URL(您的服务器接收地址)
格式示例:
http://您的域名/api/sensor/callback
获取凭证
在开发者控制台获取
AppID和AppSecret记录已激活传感器的
Device ID
4.2 数据接收接口实现
传感器在感应状态变化时会主动向您配置的URL推送以下格式的数据
请求示例
签名验证(防伪造):
接口实现示例(Python Flask)
4.3 远程指令下发
除了接收上报,您也可以主动向传感器下发指令(如查询状态、开关负载):
请求地址https://api.thingboot.com/{AppID}/device/control/?sign={签名}&ts={时间戳}
查询当前状态
远程控制负载(直接开关照明):
5. 典型应用场景案例
第一种场景:充电桩感应亮屏(核心场景)
痛点:用户在夜间或光线不足时难以找到充电桩操作区域;屏幕常亮浪费电能。
方案:将红外传感器安装在充电桩屏幕后方(可穿透玻璃盖板),状态上报对接充电桩控制系统。
效果
用户走近5米内 → 屏幕自动亮起、充电接口照明灯开启
用户充电完成离开 → 30秒后屏幕熄灭、灯关闭
年均省电约150度/桩
代码实现
第二种场景:充电车位防占用的智能地锁联动
痛点:燃油车占用新能源充电车位,导致服务资源浪费。
方案:在充电车位上方或侧方安装红外传感器,配合智能地锁。
效果
检测到车辆进入 → 地锁不升起(允许入位)
检测到有人靠近但无车 → 地锁保持升起
充电结束后车辆离开 → 地锁自动升起防占用
注意:此场景需配合摄像头做车牌识别,红外传感器负责探测车辆/人体存在。
第三种场景:充电区域照明节能联动
痛点:充电区照明灯24小时常亮,能耗成本高。
方案:多个红外传感器覆盖充电区域,联动照明回路。
效果
区域内任意传感器检测到有人 → 全区域照明开启
所有传感器检测无人持续5分钟 → 照明关闭
预计节能60%以上
场景四:安全告警与语音联动
结合上一篇文章的芯步15W云音箱,实现智能安全联动:
效果
传感器检测到有人在非充电区长时间逗留 → 触发音箱播报:“请勿在充电区域逗留,注意安全”
检测到儿童靠近充电设备 → 播报:“家长您好,充电设备带电,请注意看管好小朋友”
6. 关键配置项调优
根据产品手册,传感器的以下配置项可优化使用体验
| 配置项 | 可选值 | 推荐设置 | 说明 |
|---|---|---|---|
| infrared_change_1(有人触发持续时间) | 0-5秒 | 0秒(马上) | 有人靠近立即响应 |
| infrared_change_0(无人触发持续时间) | 30s-10m | 30秒或1分钟 | 避免短暂路过导致频繁关停 |
| relay_change_1(有人时线路动作) | 1/0/no | 1(打开) | 有人时自动接通照明/屏幕 |
| relay_change_0(无人时线路动作) | 1/0/no | 0(关闭) | 无人延时后关闭 |
配置方式:通过芯步控制台在线修改,设备在线时实时生效。
7. 部署注意事项
7.1 安装位置选择
吸顶安装:覆盖约120°探测角度,安装在充电桩正上方或车位中央区域
避免干扰源:远离空调出风口(热风会干扰红外)、避免阳光直射传感器窗口
安装高度:2.5-3米为最佳探测范围
7.2 网络要求
确保传感器覆盖区域有稳定的2.4G WiFi信号
充电站地下车库信号可能不佳,部署工业级AP
私有化部署时需保证传感器与消息服务器网络互通
7.3 并发处理
一个充电站可能有多个传感器,需设计合理的状态聚合逻辑(如区域协同)
使用消息队列处理上报请求,避免高并发时接口拥堵
7.4 防误报
红外传感器对静态人体敏感度有限,如需检测“静坐充电”场景,选用 红外+雷达双模版本(壁挂版UNI-CGQ-RT-H-BG),可探测人体微动
8. 双模版本对比参考
根据具体场景需求,芯步提供以下人体传感器方案对比
| 型号 | 探测方式 | 探测距离 | 推荐场景 |
|---|---|---|---|
| UNI-CGQ-RT-XD-H(吸顶红外版) | 红外 | 5米 | 人来人走检测、动态感应 |
| 双模壁挂版 | 红外+雷达 | 4米(存在)/6米(运动) | 需检测静坐、微动场景 |
如需检测“人在充电但不动”的场景(如司机在车内等待充电),选用 红外+雷达双模版本,它能在红外失效时通过微波雷达检测到人体呼吸等微动信号,避免误判为“无人”导致关屏。
9. 总结
通过将芯步红外人体存在传感器接入共享充电管理平台,可以实现:
节能:设备按需工作,年均降低充电站运营电费20-30%
体验升级:用户靠近即服务,无需手动操作屏幕
提升安全:异常占用告警、危险区域语音提醒
开放扩展:HTTP接口设计,10分钟即可完成原型对接
这套方案一次部署,长期受益,是实现共享充电场所智能化升级的极低成本选择。