原创 地磁——车联网、智慧交通、车辆监测定位不可或缺的要素

物联网系统中为什么要使用地磁

物联网系统中使用地磁技术的原因主要可以归纳为以下几个方面：

1. 实时监测与定位

• 定位与跟踪：地磁场在地球近地空间连续分布，受地球磁性物质分布不同，各个地域的地磁场存在差异。利用这一特性，地磁定位技术可以通过安装在运动载体上的磁场传感器，实时测量运动轨迹上的地磁场数据，并提取磁场特征，与事先获得并存储的地磁场模型或地磁图进行匹配，以确定运动载体的实时位置。这种技术在飞行器、地面车辆、水下潜航器等不同的运动载体上均有应用，特别是在封闭空间如建筑内部，地磁定位技术能够提供更精确的位置信息。
• 环境监测：在地磁监测中，物联网技术被用来提升智能监测水平。通过地磁传感器采集的实时地磁数据，可以研究前兆地磁异常与地震之间的相关性，为地震预警和防灾减灾提供科学依据。

1. 广泛的应用场景

• 智慧交通：地磁车辆检测器是智慧交通的重要组成部分，通过内置的感应系统结合物联网技术，可以精准收集车辆的停车起止时间，实现智慧停车管理。这些设备使用流量卡进行网络传输，支持设备实现网络连接，提高交通管理的智能化水平。
• 物流运输：在物流领域，地磁物联网技术可以在无线无源条件下进行位置和运动状态的高精度监测，有助于提升物流运输的效率和准确性。
• 工业生产与监测
• 磁场监测：地磁传感器可用于监测工业生产过程中的磁场变化，及时发现设备故障和异常，保障生产安全。
• 磁性材料测试：在科研和工程领域，地磁传感器可用于测试磁性材料的性能，如磁场强度、磁导率等参数，帮助评估材料的质量和性能。
• 地质勘探与地壳运动监测
• 地磁勘探：在地质勘探中，地磁传感器可以测量地下矿石的磁性，帮助找到矿脉的位置和规模。这对于矿产资源的开发和利用具有重要意义。
• 地壳运动监测：地磁传感器还可用于监测地壳运动，如地震预警系统中利用地磁传感器监测地壳的微小变动，提前预警地震并采取相应的防护措施。
• 其他领域
• 磁感应通信：在水下通信等特殊环境中，地磁传感器可以通过感知地球磁场的变化来传输信息，实现非接触式的通信方式。
• 磁悬浮列车：地磁传感器在磁悬浮列车的控制和导航中发挥着重要作用，通过感知磁场的变化来控制列车的浮起和运动，实现高速、平稳、无摩擦的列车运行。

1. 技术优势

• 不依赖外部环境：地磁定位技术不依赖于GPS等外部信号，可以在没有GPS信号或信号较弱的区域提供稳定的定位服务。
• 低成本与维护：地磁定位技术不需要事先部署大量硬件，且后期维护成本相对较低，具有较高的性价比。
• 高精度与抗干扰：地磁定位技术具有较高的定位精度和抗干扰能力，能够在复杂环境中提供稳定可靠的定位服务。

综上所述，物联网系统中使用地磁技术主要是基于其实时监测与定位能力、广泛的应用场景以及技术优势。这些特点使得地磁技术在物联网系统中发挥着重要作用，为各个领域的智能化管理提供了有力支持。

本文会再为大家详解传感器家族中的一员——地磁

地磁的定义

地磁产品通过内置的地磁感应芯片，实时读取和监测周围环境中的地磁场变化。这些变化通常由金属物体（如车辆、行人等）的运动引起，导致地磁场发生短暂的变形或偏离。地磁产品利用这一原理，判断特定区域内是否有物体存在，以及物体的位置、状态等信息。

地磁的原理

地磁产品的工作原理基于地球磁场的变化。地球本身是一个大磁体，其磁场分布具有一定的规律。当金属物体（如车辆）进入地磁产品的监测范围时，它们会对周边的地磁场产生影响，导致磁场发生短暂的扰动或变化。地磁感应芯片能够实时感知这些变化，并据此判断是否有物体存在及其相关信息。

地磁的分类

1. 按检测技术原理分类

• 单模地磁产品

磁阻检测：基于磁阻检测技术，通过检测地磁场的变化来判断物体的存在或运动状态。这类产品通常成本较低，但易受环境干扰，检测精度和稳定性相对较低。

• 双模地磁产品

磁阻+微波雷达双模检测：结合磁阻检测和微波雷达检测技术，利用两种传感器模组的优势，提高检测准确率和抗干扰能力。这类产品在市场上逐渐成为主流，广泛应用于智慧停车、交通管理等领域。

• 三模及多模地磁产品

磁阻+微波雷达+其他传感器（如照度传感器）：在双模的基础上增加其他传感器模组，进一步提升检测准确率和稳定性。特别是在极端天气条件下（如雨雪天气），多模地磁产品能够保持较高的检测准确率。

1. 按应用场景分类

• 智慧停车地磁产品

专门用于智慧停车系统的地磁传感器，能够实时监测车位的占用情况，并将数据传输给管理系统，实现车位的高效管理和自动计费。

• 交通管理地磁产品

用于交通流量监测、车辆速度测量等交通管理领域的地磁产品，能够提供准确的交通数据支持，帮助交通管理部门做出科学合理的决策。

• 安防监控地磁产品

应用于安防监控领域的地磁传感器，能够检测门窗等出入口的非法开启或关闭，触发报警系统，提高安全防范能力。

• 环境监测地磁产品

用于地震预警、地下水位监测等环境监测领域的地磁产品，通过监测地球磁场的变化来推断地壳运动、地下水流动等情况，为环境监测和预警提供数据支持。

1. 按其他特性分类

• 低功耗地磁产品

采用低功耗设计，能够在电池耗尽前长期工作，减少维护和更换电池的成本。

• 高灵敏度地磁产品

具有较高的检测灵敏度和分辨率，能够感知微小的地磁场变化，提高检测的准确性和精度。

• 抗干扰能力强地磁产品

采用先进的抗干扰技术和算法，能够抵御周围环境中其他电磁信号的干扰，确保数据的准确性和可靠性。

1. 按通信方式分类

• 单卡地磁：

传统的地磁产品多采用单物联网卡配置，依赖单一的运营商网络进行数据传输。在网络覆盖不稳定或信号质量较差的地区，可能会出现数据传输延迟或中断的情况。

• 多网通地磁：

为了解决地磁NB网络信号不稳定的问题，双网通地磁采用了双卡配置（如Nb主卡+NB副卡）。

支持多家运营商的网络，能够自动或手动切换不同运营商的SIM卡，确保数据传输的稳定性和实时性。

1. 其他分类方式

除了上述按检测技术和通信方式分类外，地磁产品还可以根据其他因素进行分类，如：

• 按形状分类：如方块形、圆柱形等，这主要取决于产品的外观设计和安装需求。
• 按属性分类：如是否具备防水、防尘、防压等特性，这些属性对于地磁产品的户外应用至关重要。
• 按行业分类：如智慧停车专用地磁、物流仓储用地磁等，这主要取决于产品的应用领域和场景。

地磁的选型参数

1. 精度

地磁传感器的精度决定了其测量准确度。精度越高，测量结果越准确。在需要高精度测量的应用场景中，如智能交通系统、地震监测等，应选择高精度的地磁传感器。

1. 灵敏度

灵敏度是衡量传感器对磁场变化敏感程度的指标。灵敏度越高，传感器对微弱磁场变化的感知能力越强。在地磁停车检测等需要检测细微磁场变化的应用中，高灵敏度的地磁传感器尤为重要。

1. 分辨率

分辨率是指传感器能够检测到的最小磁场变化量。分辨率越高，传感器能够捕捉到更细微的磁场变化，从而提高测量的精细度和准确性。对于需要高精度定位或检测的应用场景，高分辨率的地磁传感器是首选。

1. 量程

量程是传感器能够测量的磁场强度范围。不同的应用场景对磁场强度的需求不同，因此需要根据实际需求选择合适的量程。例如，在地磁停车检测中，磁传感器的量程应能够覆盖停车位上车辆引起的磁场强度变化范围。

1. 噪声

噪声是传感器在测量过程中产生的随机误差。噪声越小，传感器的测量结果越稳定可靠。在地磁选型时，应选择噪声水平较低的产品，以提高测量结果的准确性。

1. 温度特性

温度变化对传感器的性能有一定影响。温度特性参数描述了温度变化对传感器性能的影响程度。在温度变化较大的应用场景中，应选择具有良好温度稳定性的地磁传感器。

1. 功耗

功耗是传感器在工作过程中消耗的电能。低功耗的地磁传感器有助于延长设备的续航时间，降低运行成本。在需要长时间运行的应用场景中，如智能交通系统的路边传感器，低功耗是一个重要的选型参数。

1. 通讯方式

地磁产品的通讯方式也是选型时需要考虑的因素之一。目前市场上常见的通讯方式有LoRa、NB-IoT等。LoRa技术具有远距离传输和低功耗的特点，适合在偏远地区或城市郊区使用；而NB-IoT技术则具有广覆盖、低功耗、大连接的特点，适合在城市区域大规模部署。在选择通讯方式时，需要根据实际应用场景和需求进行选择。

1. 防水防尘等级

对于需要安装在户外或恶劣环境下的地磁传感器，防水防尘等级是一个重要的选型参数。高防水防尘等级的地磁传感器能够更好地抵御恶劣环境的影响，保证设备的正常运行和使用寿命。

1. 兼容性与可扩展性

在选型时还需要考虑地磁传感器与现有系统的兼容性和可扩展性。确保所选产品能够顺利接入现有系统并满足未来扩展的需求。

地磁的使用注意事项

1. 测点选择与测量环境

避免金属物体干扰：金属物体会对地磁仪的测量结果产生显著干扰。因此，在选择测点时，应尽量避免在有金属物体的地面或附近进行测量。同时，在测量过程中，也要避免将地磁仪放在金属物体上。

考虑温度和湿度影响：地磁仪的测量结果受环境温度和湿度的影响较大。在进行测量时，需要测量环境的温度和湿度，并将其考虑在内。如果环境温度或湿度变化较大，可能需要进行相应的修正。

选择平坦无磁性地面：在进行地面测量时，选择一个平坦无磁性物体的地面，以确保地磁仪的稳定性和测量结果的准确性。

1. 测量方法与操作

• 校准仪器：地磁仪在使用之前需要进行校准，以确保测量结果的准确性。校准方法可以参考地磁仪的使用说明，一般包括零位校准和灵敏度校准。在实际测量中，也可以随时对地磁仪进行校准。
• 稳定读数：打开地磁仪后，需要等待一段时间，直到测量结果稳定后再进行记录。这有助于减少因仪器启动或环境变化引起的误差。
• 规划测线：在按规划测线进行测量时，尽量一次做完，以减少因多次移动测点而引入的误差。同时，要确保船和探头（如使用船载测量）保持在同一条测线上。

1. 数据处理与分析

• 野值剔除：直接测量的地磁数据可能包含野值（即异常数据），需要通过滤波或人工编辑等方式进行剔除，以提高数据的准确性和可靠性。
• 日变改正：地磁测量会受外业扰动等因素的影响，导致测量数据在某一点处存在比较大的误差或跳变。因此，需要进行日变改正等步骤，以消除这些外部因素的影响。

1. 其他注意事项

• 安全操作：在进行地磁测量时，要注意个人安全，遵守相关安全规定和操作规程。特别是在使用无人机等高空测量设备时，要确保飞行稳定性和安全性。
• 保护设备：地磁仪是精密仪器，需要妥善保管和运输。在使用过程中要注意避免碰撞、摔落等可能导致设备损坏的情况。
• 定期维护：定期对地磁仪进行维护和保养，如清洁、检查连接线是否松动等，以确保设备的正常运行和延长使用寿命。

地磁的厂商

国内厂商

1. 上海德萦电子技术有限公司

• 成立时间：2010年
• 注册资本：100万元
• 主要品牌：德萦
• 主营产品：nb无线地磁、复合双模无线地磁、地磁检测器、智能垃圾桶满溢检测器等。

1. 深圳市博思凯电子有限公司

• 成立时间：2008年
• 注册资本：520万元
• 主要品牌：博思凯
• 主营产品：毫米波地磁、地磁检测器、地磁传感器、车位锁、电子屏等。

1. 科拓

• 知名品牌，被用户推荐为不错的地磁厂商。科拓的双模地磁使用运营商网络，无需架设基站，数据传输安全稳定，覆盖范围广，适用于大规模部署。

1. 其他厂商

• 如深圳市大域科技有限公司、北京盛思瑞特传感技术有限公司等，也在地磁领域有一定的市场份额和知名度。

国外厂商

虽然直接提及的国外地磁厂商较少，但可以从全球磁通计、磁性材料等相关领域的厂商中推测，存在许多具有技术实力和市场份额的国外地磁相关厂商。例如：

• Electrosine Systems
• Rinch Industrial Co., Limited
• Ferrites
• Dexing Magnet
• Laboratorio Elettrofisico USA

这些厂商在全球磁通计或磁性材料领域具有重要地位，很可能也涉足地磁相关产品的生产。

供应商A：山东国峰信息科技

https://www.guofengxinxi.cn/index.html

1、产品能力

主推型号1：PD03双模地磁车位传感器

对应的产品详情介绍

产品参数

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