เซ็นเซอร์อะไรที่จะเลือกติดตามมนุษย์ในที่ร่ม?


39

นี่เป็นโครงการงานอดิเรกเกี่ยวกับบ้านอัตโนมัติ แนวคิดก็คือระบบการกระจายตัวของไมโครคอนโทรลเลอร์ราคาถูกที่ใช้การวัดการสื่อสารข้อมูลการส่งออกและอุปกรณ์ควบคุม

ภารกิจสำคัญอย่างหนึ่งที่ระบบนี้ควรปฏิบัติคือตรวจจับทุกห้องหากมีคนอยู่ข้างใน (ตื่นขึ้นมาหรือแยกความแตกต่างจะเป็นโบนัสมากเกินไป :)) ฉันยังคงสูญเสียถ้าเป็นไปได้ PIR-S? Webcameras? ไมโครโฟน? เคาน์เตอร์แสงที่ประตูหรือไม่ อัลตราซาวนด์?

พลังการประมวลผลที่มีต่อเซ็นเซอร์ออก: 5MIPS ของคำแนะนำ avr (8 บิต RISC) เป็นเวลา 3 วินาที = 15 ล้านคำสั่ง

สถานการณ์การใช้งานทั่วไปจะเป็น:

  • อพาร์ตเมนต์ว่างเปล่า (ระบบควรรู้)
  • ประตูเปิดออกและมีกลุ่ม 4 คนเข้าสู่โถงทางเดิน (ระบบควรรู้ว่ามีคนอยู่ในโถงทางเดิน)
  • สองครั้งไปที่ห้องหนึ่ง (ระบบควรติดตามเส้นทางของพวกเขาทีละห้องโดยมีความล่าช้าไม่เกินหลายวินาทีและรู้ว่ายังมีใครบางคนในห้องโถง)
  • หนึ่งในนั้นกลับมาอีกคนนั่งบนเก้าอี้ (อันแรกจะถูกติดตามระบบควรรู้ด้วยว่าห้องไหนเป็นคนนั่ง)
  • ในขณะเดียวกันที่เหลืออีกสองคนเดินสุ่มในพื้นที่ 2x2 เมตรในโถงทางเดิน (ถอดรองเท้าถอดเสื้อโค้ทแขวน) (ระบบควรรู้ว่าพวกเขายังอยู่ในพื้นที่นั้น)
  • หนึ่งไปที่อีกห้องหนึ่งเปิดวิทยุและเข้าสู่โหมดสลีป (ระบบควรรู้ว่ามีคนนอนอยู่ที่นั่น)
  • บางคนออกจากอพาร์ทเมนต์และกลับมาอีก 10 นาทีในภายหลัง (นี่เป็นข้อกำหนดเพียงอย่างเดียวคือระบบรู้ว่ายังมีคนอยู่ข้างใน)
  • ลาที่สาม (ระบบควรรู้ว่ายังมีใครบางคนอยู่ข้างใน)
  • มากขึ้นในภายหลังผู้นอนตื่นขึ้นเดินไปรอบ ๆ ครึ่งชั่วโมงแล้วออกจากอพาร์ตเมนต์ (ระบบควรติดตามตำแหน่งของเขาทีละห้องด้วยความล่าช้าไม่เกินหลายวินาทีและรู้ว่าเมื่อเขาออกไปว่าไม่มีใครอยู่ข้างใน) .

ฉันไม่มีสัตว์เลี้ยง


1
ฉันรู้ของโครงการในการติดตามคนที่ร่มโดยใช้การคำนวณที่ตายแล้วและ fiducials อาจเป็นงาน overkill เล็ก ๆ น้อย ๆ สำหรับโครงการงานอดิเรกที่บ้าน แต่ก็ยังค่อนข้างเรียบร้อย
MichaelHouse

1
คนเหล่านั้นนับเป็นระบบเรียบร้อย: youtube.com/watch?v=BiTuFXuFoPY&feature=player_embedded ฉันคิดว่าพวกเขาใช้ PIR
Chris Laplante

1
ฉันมีปัญหาเดียวกัน แต่เราเป็นมนุษย์สองคนและแมว 4 ตัวในบ้านของเรา PIR ไม่สามารถทำงานกับสัตว์เลี้ยงได้อย่างน่าเชื่อถือ ฉันทดสอบหลายคน พวกเขาสามารถปรับเทียบเพื่อกรองแมวหนึ่งตัว แต่เมื่อพวกเขาเข้าไปในห้อง toghether, PIR ทริกเกอร์ต่อไป ...
Axeman

1
ฉันคิดว่าในการทดลองครั้งต่อไปฉันจะลองใช้แท็ก rfid (ในรูปแบบของสร้อยข้อมือหรือแหวนหรืออะไรทำนองนั้น) และเครื่องอ่าน RFID ระยะกลางสองตัวที่ประตูแต่ละบานเพื่อตรวจจับไม่เพียง แต่จำนวนคนที่เข้ามาหรือ ออกจากห้อง แต่เป็นใคร (เพื่อให้ระบบสามารถมีการกำหนดค่าสำหรับแต่ละคน) และสำหรับแขกรับเชิญครั้งเดียว ... เราจะมัดพวกเขาไว้กับป้ายเมื่อพวกเขาเข้าไปในบ้าน ... : D
Axeman

1
ปัญหาที่ยากมากที่จะสมบูรณ์แก้ปัญหาและเป็นสาเหตุที่ทำให้หลายบ้าน / โครงการสำนักงานอัตโนมัติทั้งล้มเหลวทันทีหรือกลายเป็นคู่มือแฟนซี / ปิดสวิทช์ ...
ไบรอัน Knoblauch

คำตอบ:


14

โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโครงการงานอดิเรกที่บ้านฉันอาจเริ่มต้นด้วยเซ็นเซอร์ PIR (Passive InfraRed) พวกเขามีราคาถูกและมีประสิทธิภาพในการตรวจจับสิ่งที่อบอุ่นเหมือนร่างกายมนุษย์เคลื่อนที่ไปมา

อย่างไรก็ตามเซ็นเซอร์ PIR จะไม่ตรวจจับวัตถุอุ่น ๆ เช่นคนที่กำลังหลับหรือนั่งอยู่บนโซฟา ด้วยเซ็นเซอร์ PIR ที่เพียงพอรอบ ๆ สถานที่คุณอาจจะสามารถสรุปได้ว่าผู้คนไม่มีความเคลื่อนไหวโดยที่คุณรู้ว่ามีการเคลื่อนไหวและไปในทิศทางใด เซ็นเซอร์ PIR ไม่ได้บอกทิศทางของคุณ แต่โดยมากจะเปิดใช้งานตามลำดับ ตัวอย่างเช่นเซ็นเซอร์สามตัวที่ถูกเรียกตามลำดับในโถงทางเดินคือเบาะแสที่แข็งแกร่งที่ใครบางคนกำลังเดินไปตามทางเดิน หากคุณเห็นการเคลื่อนไหวของใครบางคนกำลังเข้ามาในห้องแล้วก็ขยับเข้าไปในห้อง แต่ไม่มีอะไรอยู่ที่ทางเข้าประตูคุณสามารถคาดเดาได้ว่าคนที่เข้ามานั้นยังคงอยู่ข้างใน แต่ไม่ขยับเขยื้อน

ระบบนี้ไม่สามารถจะเข้าใจผิดได้ แต่เซ็นเซอร์ PIR นั้นราคาถูกและไวต่อความรู้สึกอย่างน่าทึ่งดังนั้นด้วยพวกเขามากพอฉันคิดว่าคุณจะสามารถใช้งานได้ในระดับที่ค่อนข้างใช้ได้

สิ่งหนึ่งที่ต้องจำไว้คือสิ่งที่เคลื่อนไหวอบอุ่นอื่น ๆ จะเรียกเซ็นเซอร์ PIR เช่นเดียวกับสัตว์เลี้ยงที่เคลื่อนไหว หากคุณมีสุนัขให้เล็งเซ็นเซอร์เพื่อให้พวกเขาเห็นการเคลื่อนไหวเพียงไม่กี่ฟุตจากพื้น แมวกระโดดไปมาเยอะ แต่มีขนาดเล็กกว่าดังนั้นอาจมีวิธีที่จะไม่กระตุ้นแมว ระบบนี้จะง่ายขึ้นมากถ้าคุณรู้ว่าสิ่งที่เคลื่อนไหวอย่างอบอุ่นเพียงอย่างเดียวนั้นคือมนุษย์


1
กรณีการตรวจจับบุคคลที่ไม่เคลื่อนไหวสามารถเป็นปัญหาได้ ไม่กี่สัปดาห์ที่ผ่านมาฉันพักในโรงแรมที่ใช้เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวเพื่อเปิดใช้งานไฟห้องน้ำ ประมาณ 10% ของเวลาที่ฉันนั่ง / ยืนนิ่ง ๆ ไฟไม่ดับ เนื่องจากพวกเขายังคงอยู่ฉันคิดว่าใครก็ตามที่ขายพวกเขาระบบจะเพิ่มตรรกะในการตรวจสอบเคส แต่มันก็บั๊กเล็กน้อย ฉันไม่สามารถแยกแยะรูปแบบการล้มเหลวได้
Dan Neely

เนื่องจากคุณใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ (หรือหลายไมโครคอนโทรลเลอร์) คุณอาจต้องการรักษาสถานะสุดท้ายของห้องในหน่วยควบคุมหรือโหนดโดยใช้เครื่องสถานะ ดังนั้นแม้ว่าผู้นอนหลับจะนอนนิ่งอยู่และมีเครื่องแบบ IR (ไม่มาก) ลายเซ็นเล็ดลอดออกมาจากเขาโดยรู้จากกลไกของรัฐว่ามีคนเข้ามาในห้องระบบอาจเพิ่มการเคลื่อนไหวมากขึ้น
Anshul

@ อันชุลทำยังไงดีล่ะ?
MaNyYaCk

@MaNyYaCk การปฏิบัติที่ไร้เดียงสาอาจเป็นเพียงการตั้งค่าบิตเป็น 1 เมื่อคุณตรวจจับการเคลื่อนไหวเช่นการยิงของเซ็นเซอร์ในลำดับจากประตูสู่ห้องโถง (แรกคือเซ็นเซอร์ประตู) - รายการและเป็น 0 เมื่อมันเป็นเซ็นเซอร์ตัวสุดท้าย ไฟ แน่นอนว่าเป็นเรื่องไม่สำคัญและง่ายที่จะหลอก (นี่คือสิ่งที่ถูกกล่าวในคำตอบหลักโดย Olin ด้านบน) เกิดอะไรขึ้นถ้ามีมากกว่าหนึ่งคนเข้ามาและไม่เหลือทั้งหมด? ดังนั้นคุณอาจต้องการรวมข้อมูลจากเซ็นเซอร์หลายตัวเพื่อให้เป็นแบบจำลองการตัดสินใจที่ดีขึ้น
Anshul

11

PIR s ฉันได้ทดสอบ Matsushita / Panasonic NaPiOn PIRs ในงานก่อนหน้านี้เช่นเดียวกับระบบอัตโนมัติที่บ้านและพวกเขาทำงานได้ดี สิ่งเหล่านั้นคือเครื่องตรวจจับความเคลื่อนไหวซึ่งทำปฏิกิริยากับการเปลี่ยนแปลงในสัญญาณของผู้รับ แต่คุณสามารถใช้เครื่องตรวจจับการแสดงตนซึ่งให้สัญญาณหากเครื่องตรวจจับได้รับสัญญาณคงที่

ฉันทดสอบกับเสื้อผ้าประเภทต่าง ๆ เช่นเสื้อคลุมที่สวมหัวและมันก็ตรวจจับฉันจากระยะไกลหลายเมตรดังนั้นเห็นได้ชัดว่าการแผ่รังสีจากศีรษะและมือเพียงพอแล้ว ดังนั้นฉันคิดว่าคนที่กำลังหลับภายใต้ผ้าห่มจะถูกตรวจจับด้วยเช่นกัน


เสื้อผ้าของคุณอุ่นขึ้นมากที่สุดเท่าที่คุณสวมใส่พวกเขาดังนั้นฉันคิดว่าพวกเขาจะเสมอความร้อนแผ่ แต่มันเป็นความจริงที่ว่ามันอาจส่งผลกระทบต่อความถูกต้องของระบบ
เจอราร์ด

ฉันพบโมดูลอุณหภูมิ IR ต่อไปนี้ซึ่งสามารถใช้กับเซ็นเซอร์ประเภทนี้: MLX90614ESF มันเป็นประมาณ 5 USD ต่อหน่วย ฉันคิดว่าฉันจะลองทำดู ฉันเดาว่าต้องใช้เลนส์บางประเภทคล้ายกับเลนส์ที่ใช้ในเครื่องตรวจจับการเคลื่อนไหว PIR
bcelary

7

PIR นั้นดีในการตรวจจับการเคลื่อนไหวของมนุษย์
หากคุณมีจำนวนของพวกเขาต่อห้องคุณสามารถอนุมานการปรากฏตัวของมนุษย์ที่ไม่ใช่กลุ่มผู้ชุมนุมด้วยความสำเร็จที่สมเหตุสมผลโดยการติดตามผู้คนและตัดสินใจว่าพวกเขาอยู่ที่ไหนเมื่อพวกเขาหายตัวไป "ปิดเรดาร์"

โมดูล Doppler RADAR ครั้งเดียวที่พบบ่อยสำหรับ openers ประตูและตอนนี้ส่วนใหญ่แทนที่ด้วย PIR ทำให้เครื่องตรวจจับการเคลื่อนไหวที่ยอดเยี่ยม คุณสามารถสร้างของคุณเองได้อย่างง่ายดาย พวกมันยังตรวจจับการเคลื่อนไหวของแมวและสุนัขและม่านที่กระพือปีก ฯลฯ การ
ตรวจจับสามารถ จำกัด ได้โดยมนุษย์โดยการกรองผ่านช่องสัญญาณออก ฉันบอกว่าข้อต่อของมนุษย์ผลิตเสียงที่เปล่งออกมาซึ่งไม่เหมือนใคร - โดยเฉพาะอย่างยิ่งไม่พบที่ความถี่เดียวกันในแมวและสุนัข ฉันบอกทททว่านี่เป็นเครื่องตรวจจับคนที่น่าเชื่อถือมาก

อัลตร้าซาวด์มีแนวโน้มที่จะน้อยกว่าของ PIR หรือเรดาร์

ระบบอื่น ๆ ที่คุณพูดถึงอาจจะถูกกระตุ้นให้ทำงานในบทบาทประเภทตัวนับลำแสง แต่ขาดความสามารถในการตรวจจับบุคคลที่แท้จริงของ PIR และเรดาร์


ฉันจะกังวลว่า PIR ที่มี "การติดตามจุดตาย" อาจสับสนโดยกลุ่มคน ตัวอย่างเช่นคุณกำลังตรวจสอบห้องโถงที่นำไปสู่ห้องและมี 2 คนเข้าไปในห้องและ 1 คนก็ออกไป หากทั้ง 2 คนเดินเคียงข้างกันคุณอาจเห็นว่าเป็นคนเดียวทำให้คุณเชื่อว่าไม่มีคนเหลืออยู่ในห้องเมื่ออันที่จริงมี 1

7

สำหรับจุดพิเศษ: สามารถตรวจจับคนที่นอนหลับได้ด้วยเซ็นเซอร์แรง DIY ราคาถูก ใช้อลูมิเนียมฟอยล์สองลายย่นพวกเขาเล็กน้อย จากนั้นหมุนไปเป็นตัวเก็บประจุ ใช้ถุงพลาสติกหรือฟอยล์เป็นฉนวน / อิเล็กทริก

บีบนี้ภายใต้น้ำหนักเต็มของฐานเตียง / ที่นอนหรือเท้า จากนั้นวัดความจุ เช่นทำให้มันเป็นส่วนหนึ่งของวงจรออสซิลเลเตอร์และนับการขัดจังหวะหรือนับรอบ CPU ที่จำเป็นในการชาร์จ

มันดีพอที่จะตรวจจับหมอนที่กำลังเพิ่มหรือลบออก มันจะลอยไปตามกาลเวลา แต่สามารถตรวจจับเหตุการณ์ได้อย่างน่าเชื่อถือ: เพิ่มน้ำหนัก, นำน้ำหนักออก, ยกน้ำหนักไปรอบ ๆ (ใช่ฉันมีบันทึกเวลานอนของฉัน) มันจะไม่ช่วยถ้ามีคนตัดสินใจนอนบนพื้น แต่มันเป็นการเริ่มต้น


0

ฉันคิดว่าเป็นวิธีที่ดีในการตรวจสอบ prescence คือการใช้การออกแบบอิเล็กทรอนิกส์บางอย่างที่มีความสามารถในการตรวจสอบน้ำหนักหรือความผิดปกติของพื้นในห้องเพื่อตรวจจับผู้คน น้ำหนักห้องก่อนที่จะมีอยู่ของมนุษย์และนั่นจะเป็นตัวชี้วัดหลักเมื่อเปรียบเทียบกับเมื่อมนุษย์เข้าถึงห้องแล้วตรวจพบโดยความแตกต่างของน้ำหนัก


0

ฉันเชื่อว่าการสร้างสัญญาณวิทยุในช่วง KHz และการวัดหลังการรบกวนสัญญาณที่ตรวจพบในเสาอากาศแบบตรวจจับระยะไกลอาจทำงานได้ดีขึ้นและง่ายขึ้นมาก!

คุณอาจตรวจจับได้ว่าร่างกายมนุษย์อยู่ที่ไหนผ่านสัญญาณควอดการแตกหักบางอันที่นำไปใช้กับเสาอากาศ trasmit ที่มีความต้านทานต่อการรู้


0

โซลูชันของฉันยืนอยู่คนเดียวเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการแก้ปัญหาทั้งหมด ฉันมีแพคเกจซอฟต์แวร์ตรวจจับการเคลื่อนไหวที่ติดตั้งบนคอมพิวเตอร์ของฉันชื่อ: Yawcam ลูกสุนัขตัวเล็กตัวนี้ถ่ายภาพทุกสิ่งที่เคลื่อนไหวในอพาร์ตเมนต์ของฉันผ่านกล้องเว็บ HP 5210 ของฉัน ต่อไปฉันมีเครื่องตรวจจับการเคลื่อนไหวไมโครเวฟสุนัขเห่าชี้ไปที่ประตูหน้าของฉัน

ในการสัมผัสครั้งสุดท้ายฉันวางสติกเกอร์ / ฉลากการขนส่งขนาดเล็กที่ด้านนอกของประตูหน้าของฉันที่อ่าน: กล้องวงจรปิดภายใน


ที่จริงแล้วซอฟต์แวร์จดจำใบหน้าอาจเป็นวิธีที่จะไป ข้อกังวลใหญ่เพียงอย่างเดียวคือความเป็นส่วนตัว - หากระบบไม่ได้รับการ gapped อากาศบางคนอาจแตะกล้อง ดังนั้นฉันไม่เข้าใจว่าทำไมโซลูชันนี้จึงลง = - โหวตมาก
Vorac

0

คำตอบของ Olin Lathrop น่าจะเพียงพอ แต่ถ้าคุณเพิ่มเซ็นเซอร์ตรวจจับเสียงบางตัวในโครงการของคุณสิ่งนี้สามารถเพิ่มอัตราการตรวจจับการปรากฏตัวของมนุษย์ได้

พยายามที่จะตรวจจับเสียงของมนุษย์ด้วยเซ็นเซอร์ตรวจจับเสียงนี่อาจเป็นสัญญาณของการตรวจจับสถานะในห้องหรือห้องโถง

เซ็นเซอร์ตรวจจับเสียงราคาถูกและละเอียดอ่อนมีให้บริการผ่านอินเทอร์เน็ต


-1

ฉันคิดเกี่ยวกับสแกนเนอร์ซึ่งสามารถนับจำนวนผู้คนในสถานที่ เราสามารถใช้สแกนเนอร์ไวไฟได้ ถ้าเราต้องการรู้ว่ามีใครอยู่ในห้องหรือไม่ให้วางเครื่องตรวจจับ Wi-Fi ไว้ที่มุมห้อง สแกนพื้นที่ภายในเครื่องตรวจจับโดยใช้สแกนเนอร์ wi-fi กับเรา,. จากนั้นมันจะแสดงความเป็นมนุษย์ในห้องและแสดงจำนวน


สแกนเนอร์ WiFi สแกนหาสัญญาณ WiFi มันไม่ชัดเจนว่าคุณหมายถึงอะไร
ตัวยึดตำแหน่ง
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.