Детектор движения

Детектор движения — это электрическое устройство, которое использует датчик для обнаружения движения поблизости . Такое устройство часто интегрируется как компонент системы, которая автоматически выполняет задачу или предупреждает пользователя о движении в определенной области. Они являются жизненно важным компонентом систем безопасности, автоматического управления освещением , управления домом, энергоэффективности и других полезных систем.

Обзор

Активный электронный детектор движения содержит оптический, микроволновый или акустический датчик, а также передатчик. Однако пассивный элемент содержит только датчик и воспринимает сигнал движущегося объекта только посредством излучения или отражения. Изменения оптического, микроволнового или акустического поля вблизи устройства интерпретируются электроникой на основе одной из нескольких технологий. Большинство недорогих детекторов движения могут обнаруживать движение на расстоянии около 4,6 метра (15 футов). Специализированные системы стоят дороже, но имеют либо повышенную чувствительность, либо гораздо большую дальность действия. Томографические системы обнаружения движения могут охватывать гораздо большие территории, поскольку воспринимаемые ими радиоволны имеют частоты, которые проникают через большинство стен и препятствий, и обнаруживаются в нескольких местах.

Детекторы движения нашли широкое применение в коммерческих целях. Одним из распространенных применений является активация автоматических открывателей дверей на предприятиях и в общественных зданиях. Датчики движения также широко используются вместо настоящих датчиков присутствия при включении уличного освещения или внутреннего освещения в проходах, таких как вестибюли и лестницы. В таких интеллектуальных системах освещения энергия сохраняется за счет включения света только на время таймера, после которого человек предположительно покинул это место. Детектор движения может быть одним из датчиков охранной сигнализации , которая используется для оповещения владельца дома или службы безопасности при обнаружении движения возможного злоумышленника. Такой детектор может также активировать камеру видеонаблюдения, чтобы зафиксировать возможное вторжение.

Сенсорная технология

Пассивный инфракрасный детектор, установленный на монтажной плате (справа), вместе с фоторезистивным детектором видимого света (слева). Это тип, который чаще всего встречается в бытовых устройствах обнаружения движения, и он предназначен для включения света только при обнаружении движения и когда окружающая среда достаточно темная.

Широко используются несколько типов обнаружения движения:

Пассивный инфракрасный (PIR)

Пассивные инфракрасные (PIR) датчики чувствительны к температуре кожи человека за счет излучаемого черного тела на длинах волн средней инфракрасной области , в отличие от фоновых объектов при комнатной температуре. Датчик не излучает энергию, отсюда и название «пассивный инфракрасный» . ^[1] от электрического глаза Это отличает его , например, (обычно не считающегося детектором движения ), в котором прохождение человека или транспортного средства прерывает видимый или инфракрасный луч. Эти устройства могут обнаруживать объекты, людей или животных, улавливая инфракрасное излучение. ^[2]

Микроволновая печь

Они обнаруживают движение по принципу доплеровского радара и похожи на радарную пушку . микроволнового Испускается непрерывная волна , излучения а фазовые сдвиги в отраженных микроволнах из-за движения объекта к приемнику (или от него) приводят к образованию гетеродинного сигнала на низкой звуковой частоте .

Ультразвуковой

Ультразвуковой преобразователь излучает ультразвуковую волну (звук с частотой выше, чем может услышать человеческое ухо) и принимает отражения от близлежащих объектов. ^[3] Точно так же, как и в доплеровском радаре , гетеродинное обнаружение полученного поля указывает на движение. Обнаруженный доплеровский сдвиг также наблюдается на низких звуковых частотах (для скорости ходьбы), поскольку длина волны ультразвука около сантиметра аналогична длинам волн, используемым в микроволновых детекторах движения. Одним из потенциальных недостатков ультразвуковых датчиков является то, что датчик может быть чувствителен к движению в зонах, где покрытие нежелательно, например, из-за отражения звуковых волн вокруг углов. ^[4] Такое расширенное покрытие может быть желательным для управления освещением, когда целью является обнаружение любого присутствия людей в зоне, но для открытия автоматической двери, например, лучше подойдет датчик, избирательно реагирующий на движение транспорта на пути к двери.

Томографический детектор движения

Эти системы улавливают помехи радиоволнам при их прохождении от узла к узлу ячеистой сети. Они обладают способностью полностью обнаруживать большие территории, поскольку могут чувствовать сквозь стены и другие препятствия. Системы радиочастотного томографического обнаружения движения могут использовать специальное оборудование, другие устройства с поддержкой беспроводной связи или их комбинацию. Другие устройства с поддержкой беспроводной связи могут выступать в качестве узлов сети после получения обновления программного обеспечения. ^[5]

Программное обеспечение для видеокамеры

С распространением недорогих цифровых камер, способных снимать видео, можно использовать выходные данные такой камеры для обнаружения движения в ее поле зрения с помощью программного обеспечения . Это решение особенно привлекательно, когда целью является запись видео, вызванного обнаружением движения, поскольку не требуется никакого оборудования, кроме камеры и компьютера. Поскольку наблюдаемое поле может быть нормально освещено, это можно рассматривать как еще одну пассивную технологию. Однако его также можно использовать вместе с ближним инфракрасным освещением для обнаружения движения в темноте , то есть с освещением на длине волны, необнаружимой человеческим глазом.

Детектор жестов

Фотодетекторы и элементы инфракрасного освещения могут поддерживать цифровые экраны для обнаружения движений рук и жестов с помощью алгоритмов машинного обучения. ^[6]

Детекторы движения с двойной технологией

Многие современные детекторы движения используют комбинации различных технологий. Хотя объединение нескольких сенсорных технологий в один детектор может помочь уменьшить количество ложных срабатываний, это происходит за счет снижения вероятности обнаружения и повышения уязвимости. ^{[ нужна ссылка ]} Например, многие датчики двойной технологии объединяют в одном блоке как PIR-датчик, так и микроволновый датчик. Чтобы движение было обнаружено, оба датчика должны сработать одновременно. ^{[ нужна ссылка ]} Это снижает вероятность ложной тревоги, поскольку изменения тепла и освещенности могут привести к срабатыванию пассивного инфракрасного ИК-датчика, но не микроволнового излучения, или же движущиеся ветки деревьев могут активировать микроволновую печь, но не ИК-датчик. Однако если злоумышленнику удастся обмануть PIR или микроволновую печь, датчик его не обнаружит. ^{[ нужна ссылка ]}

Часто технология PIR сочетается с другой моделью, чтобы максимизировать точность и снизить потребление энергии. ^{[ нужна ссылка ]} PIR потребляет меньше энергии, чем излучательное микроволновое обнаружение, и поэтому многие датчики откалиброваны так, что при срабатывании PIR-датчика активируется микроволновый датчик. ^{[ нужна ссылка ]}^{[ нужна ссылка ]} Если последний также заметит злоумышленника, то подается сигнал тревоги.

См. также

Ссылки

^ Интеграция ультразвукового и пассивного инфракрасного датчиков для датчиков обнаружения пользователя с двойной технологией
^ «Почему детекторы движения реагируют на животных и как этого избежать | Блог Ajax Systems» . Аякс Системс . Проверено 3 февраля 2020 г.
^ «Что такое ультразвуковой детектор движения? (с изображением)» . Wisegeek.com. 19 января 2016 г. Проверено 27 января 2016 г.
^ «Сравнение технологий датчиков движения» . ecosirius.com . Проверено 19 июля 2014 г.
^ «XANDEM – Зондирование людей с помощью беспроводных сетей» . Проверено 14 декабря 2020 г.
^ Чо, Ёнджун (2014). «Патент США: Электронное устройство с функцией бесконтактного касания и способ управления им» .

[1] Интеграция ультразвукового и пассивного инфракрасного датчиков для датчиков обнаружения пользователя с двойной технологией

[2] «Почему детекторы движения реагируют на животных и как этого избежать | Блог Ajax Systems» . Аякс Системс . Проверено 3 февраля 2020 г.

[3] «Что такое ультразвуковой детектор движения? (с изображением)» . Wisegeek.com. 19 января 2016 г. Проверено 27 января 2016 г.

[4] «Сравнение технологий датчиков движения» . ecosirius.com . Проверено 19 июля 2014 г.

[5] «XANDEM – Зондирование людей с помощью беспроводных сетей» . Проверено 14 декабря 2020 г.

[6] Чо, Ёнджун (2014). «Патент США: Электронное устройство с функцией бесконтактного касания и способ управления им» .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]