Cảm biến nào để chọn để theo dõi sự hiện diện của con người trong nhà?


39

Đây là một dự án sở thích về tự động hóa nhà. Ý tưởng là hệ thống phân tán của các bộ vi điều khiển giá rẻ thực hiện các phép đo, giao tiếp, dữ liệu đầu ra và các thiết bị điều khiển.

Một nhiệm vụ quan trọng mà hệ thống này nên thực hiện là phát hiện ở mọi phòng nếu có con người bên trong (phân biệt thức hay ngủ sẽ là phần thưởng vượt trội :)). Tôi vẫn thua lỗ nếu điều này là khả thi. Pir-s? Máy ảnh webcam? Micro? Quầy quang ở cửa ra vào? Siêu âm?

Công suất xử lý khả dụng trên mỗi đầu ra cảm biến: 5MIPS hướng dẫn avr (RISC 8 bit) trong 3 giây = 15 triệu hướng dẫn.

Kịch bản sử dụng điển hình sẽ là:

  • Căn hộ trống (hệ thống nên biết điều đó).
  • Cánh cửa mở ra và một nhóm 4 người bước vào hành lang. (hệ thống nên biết rằng ai đó đang ở hành lang).
  • Hai người đi đến một phòng (hệ thống nên theo dõi đường đi của họ theo phòng, với độ trễ không quá vài giây, cộng với biết rằng vẫn còn ai đó ở hành lang).
  • , một trong số họ trở về, người còn lại ngồi trên ghế, (người đầu tiên sẽ được theo dõi. Hệ thống cũng nên biết trong phòng nào là người ngồi).
  • Trong khi đó, hai người còn lại đi lang thang ngẫu nhiên trong khu vực 2 x 2 mét ở hành lang (cởi giày, treo áo khoác) (hệ thống nên biết họ vẫn ở trong khu vực đó).
  • Một người đi đến một phòng khác, bật radio và đi ngủ (hệ thống nên biết rằng có một người đang ngủ ở đó).
  • Ai đó rời khỏi căn hộ và trở lại 10 phút sau (ở đây yêu cầu duy nhất là hệ thống biết rằng vẫn còn người bên trong).
  • Cả ba rời đi (hệ thống nên biết rằng vẫn còn ai đó bên trong).
  • Rất lâu sau, người ngủ dậy, lang thang trong nửa giờ rồi rời khỏi căn hộ (hệ thống nên theo dõi vị trí của anh ta bằng phòng với độ trễ không quá vài giây, và biết khi nào anh ta rời đi mà bây giờ không còn ai bên trong) .

Tôi không có thú cưng.


1
Tôi biết một dự án để theo dõi mọi người trong nhà bằng cách sử dụng tính toán xác định chết và các tín hiệu dựa trên RFID . Có thể hơi quá mức cho một dự án sở thích nhà, nhưng vẫn khá gọn gàng.
MichaelHouse

1
Những hệ thống đếm người đó rất gọn gàng: youtube.com/watch?v=BiTuFXuFoPY&feature=player_embedded . Tôi nghĩ rằng họ sử dụng Pir.
Chris Laplante

1
Tôi có cùng một vấn đề, nhưng chúng tôi có hai người và 4 con mèo trong nhà. Và Pir không hoạt động đáng tin cậy với vật nuôi. Tôi đã thử nghiệm nhiều trong số họ. chúng có thể được hiệu chỉnh để lọc ra MỘT trong số những con mèo, nhưng khi chúng vào trong một căn phòng, thì dù sao đi nữa, Pir sẽ kích hoạt ...
Axeman

1
Tôi nghĩ rằng trong thử nghiệm tiếp theo, tôi sẽ thử thẻ rfid (ở dạng vòng đeo tay, hoặc vòng, hoặc một cái gì đó tương tự) và một vài đầu đọc RFID khoảng cách trung bình trên mỗi cửa, để phát hiện không chỉ số lượng người vào hoặc thoát khỏi một căn phòng, nhưng họ cũng là WHO (vì vậy hệ thống có thể có cấu hình cho mỗi người). Và đối với những vị khách một lần ... chúng tôi sẽ đưa họ vào một thẻ khi họ vào nhà ...: D
Axeman

1
Một vấn đề rất khó giải quyết hoàn toàn và đó là lý do tại sao rất nhiều dự án tự động hóa nhà / văn phòng thất bại hoàn toàn hoặc biến thành công tắc bật / tắt thủ công ưa thích ...
Brian Knoblauch

Câu trả lời:


14

Đặc biệt đối với một dự án sở thích gia đình có lẽ tôi sẽ bắt đầu với các cảm biến Pir (Bị động InfraRed). Chúng rẻ và rất hiệu quả trong việc phát hiện thứ gì đó ấm áp như cơ thể người di chuyển xung quanh.

Tuy nhiên, cảm biến Pir sẽ không phát hiện các vật thể ấm tĩnh như ai đó đang ngủ hoặc ngồi yên trên ghế dài. Với đủ các cảm biến Pir ở khắp nơi, bạn có thể suy ra nơi mọi người bất động bởi nơi bạn biết có chuyển động và theo hướng nào. Các cảm biến Pir vốn không cung cấp cho bạn hướng, nhưng đủ chúng được kích hoạt theo trình tự. Ví dụ, ba cảm biến được kích hoạt theo trình tự trong một hành lang là một manh mối mạnh mẽ mà ai đó đang đi xuống hành lang theo hướng đó. Nếu bạn thấy chuyển động của một người nào đó bước vào một căn phòng và sau đó chuyển động trong phòng, nhưng không có gì ở ngưỡng cửa, thì bạn có thể đoán được người đã bước vào vẫn còn bên trong nhưng bất động.

Hệ thống này không thể đánh lừa được, nhưng cảm biến Pir rất rẻ và nhạy cảm đáng kể, vì vậy với đủ chúng tôi nghĩ bạn có thể đạt đến mức khá có thể sử dụng được.

Một điều cần lưu ý là những thứ chuyển động ấm khác cũng sẽ kích hoạt cảm biến Pir, giống như vật nuôi di chuyển. Nếu bạn có một con chó, sau đó nhắm các cảm biến để chúng chỉ nhìn thấy chuyển động một vài bước chân ra khỏi sàn giúp. Mèo nhảy xung quanh rất nhiều, nhưng nhỏ hơn, vì vậy có lẽ có một cách để không kích hoạt mèo. Hệ thống này sẽ dễ dàng hơn rất nhiều nếu bạn biết những thứ chuyển động ấm áp duy nhất là con người.


1
Các trường hợp phát hiện người không di chuyển có thể là một vấn đề. Vài tuần trước tôi ở trong một khách sạn sử dụng cảm biến chuyển động nào đó để kích hoạt đèn phòng tắm. Khoảng 10% khi tôi ngồi / đứng bất động thì đèn tắt. Vì họ thường ở lại nên tôi cho rằng bất cứ ai bán cho họ, hệ thống đã thêm logic để phát hiện trường hợp nhưng nó hơi có lỗi. Tôi không bao giờ có thể nhận ra một mô hình trong cách nó thất bại.
Dan Neely

Vì bạn đang sử dụng một vi điều khiển (hoặc nhiều vi điều khiển), bạn có thể muốn duy trì trạng thái cuối cùng của phòng trong đơn vị điều khiển hoặc nút bằng cách thực hiện một máy trạng thái. Vì vậy, mặc dù người ngủ đang nằm yên và có một chữ ký IR (không hoàn toàn) phát ra từ anh ta, bằng cách biết từ máy trạng thái rằng ai đó bước vào phòng, hệ thống có thể nhận thức rõ hơn về các chuyển động.
Anshul

@Anshul thế nào rồi?
MaNyYaCk

@MaNyYaCk Việc triển khai rất ngây thơ có thể chỉ đơn giản là có giá trị bit được đặt thành 1 khi bạn phát hiện chuyển động, tức là bắn các cảm biến theo trình tự từ cửa đến hành lang (đầu tiên là cảm biến cửa) - và 0 khi đó là cảm biến cuối cùng Đốt. Điều này tất nhiên là rất tầm thường và dễ bị lừa. (Đây là những gì cũng được nói trong câu trả lời chính của Olin ở trên). Điều gì nếu nhiều hơn một người nhập và không phải tất cả còn lại? Vì vậy, sau đó bạn có thể muốn hợp nhất thông tin từ nhiều cảm biến để có mô hình quyết định tốt hơn.
Anshul

11

Pir s. Tôi đã thử nghiệm Matsushita / Panasonic NaPiOn Pirs trong công việc trước đây của tôi, cũng cho tự động hóa gia đình và chúng hoạt động tốt. Đó là các máy dò chuyển động, phản ứng với những thay đổi trong tín hiệu của máy thu, nhưng bạn có thể sử dụng các máy dò hiện diện, nó cũng cho tín hiệu nếu máy dò nhận được tín hiệu tĩnh.

Tôi đã thử nghiệm với các loại quần áo khác nhau, như áo khoác ngoài áo thun và nó luôn phát hiện ra tôi từ khoảng cách vài mét, vì vậy rõ ràng bức xạ từ đầu và tay là đủ. Vì vậy, tôi đoán một người ngủ dưới chăn cũng sẽ bị phát hiện (trừ khi có thể cô ấy hoàn toàn bị nó che phủ).


Quần áo của bạn ấm lên đáng kể khi bạn mặc chúng, vì vậy tôi nghĩ rằng chúng sẽ luôn tỏa nhiệt, nhưng sự thật là nó có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của hệ thống
Gerard

Tôi tìm thấy mô-đun nhiệt độ IR sau đây có thể được sử dụng cho loại cảm biến này: MLX90614ESF. Đó là khoảng 5 USD mỗi đơn vị. Tôi nghĩ rằng tôi sẽ có được một thử nghiệm về nó. Tôi đoán người ta phải sử dụng một số loại ống kính tương tự như ống kính được sử dụng trong máy dò chuyển động Pir.
bcelary

7

Pir là tốt trong việc phát hiện con người di chuyển.
Nếu bạn có một số người trong mỗi phòng, bạn có thể suy ra sự hiện diện của những người không di chuyển với thành công hợp lý bằng cách theo dõi mọi người và quyết định họ đang ở đâu khi họ biến mất "khỏi RADAR".

Các mô-đun Doppler RADAR từng phổ biến đối với các thiết bị mở cửa và giờ được thay thế phần lớn bởi các Pirs tạo ra các máy dò chuyển động tuyệt vời. Bạn có thể làm cho riêng mình một cách dễ dàng. Họ cũng phát hiện mèo và chó đang di chuyển và vỗ rèm v.v ...
Việc phát hiện có thể bị giới hạn ở người bằng cách lọc băng thông đầu ra. Tôi đã nói rằng các khớp của con người tạo ra các tần số khớp nối duy nhất - đặc biệt là không tìm thấy ở cùng tần số ở mèo và chó. Tôi đã nói với tat đây là một máy dò người rất đáng tin cậy.

Siêu âm có khả năng kém hơn so với của RAD hoặc RADAR

Các hệ thống khác mà bạn đề cập có thể có thể được kích hoạt trong vai trò loại bộ đếm chùm tia nhưng thiếu khả năng phát hiện người thực tế của Pir và RADAR.


Tôi sẽ lo ngại rằng một Pir với "theo dõi điểm chết" có thể bị nhầm lẫn bởi các nhóm người. Ví dụ: bạn đang theo dõi một hội trường dẫn đến một phòng và 2 người đi vào phòng và 1 người đi ra ngoài. Nếu 2 người đi cạnh nhau thì bạn có thể thấy đó là một người duy nhất, khiến bạn tin rằng không còn ai trong phòng khi thực tế có 1.

7

Đối với các điểm phụ: một người đang ngủ có thể được phát hiện bằng cảm biến lực DIY giá rẻ. Lấy hai sọc giấy nhôm, vò nát chúng một chút. Sau đó cuộn chúng để tạo thành một tụ điện. Sử dụng túi nhựa hoặc giấy bạc làm chất cách điện / điện môi.

Ép cái này dưới toàn bộ trọng lượng của chân giường / chân ghế hoặc chân. Sau đó đo công suất. Ví dụ, biến nó thành một phần của mạch dao động và đếm các ngắt, hoặc đếm các chu kỳ CPU cần thiết để sạc nó.

Nó đủ tốt để phát hiện một cái gối được thêm hoặc gỡ bỏ. Nó sẽ trôi theo thời gian, nhưng có thể phát hiện các sự kiện đáng tin cậy: trọng lượng tăng thêm, trọng lượng được loại bỏ, trọng lượng thay đổi xung quanh. (Vâng, tôi thực sự có một bản ghi về giờ ngủ của mình.) Sẽ không có ích gì nếu ai đó quyết định ngủ trên sàn, nhưng đó là một sự khởi đầu.


0

Tôi đã nghĩ rằng một cách tốt để phát hiện ra tuổi trưởng thành là sử dụng một thiết kế điện tử có khả năng phát hiện trọng lượng hoặc biến dạng của sàn trong phòng để phát hiện người (khác biệt lớn là một số lớn như 50 kg avrg), chỉ điều chỉnh trọng lượng phòng trước khi sinh của con người và đó sẽ là thước đo chính so với khi con người vào phòng và sau đó phát hiện bằng sự khác biệt của trọng lượng.


0

Tôi tin rằng việc tạo ra tín hiệu vô tuyến trong phạm vi KHz và sau đó đo nhiễu trên tín hiệu được phát hiện trong ăng ten cảm biến dài có thể hoạt động tốt hơn và dễ dàng hơn nhiều!

Bạn thậm chí có thể phát hiện cơ thể con người ở đâu thông qua một số tín hiệu tứ giác được áp dụng cho ăng ten truyền tín hiệu có điện trở suất.


0

Giải pháp của tôi đứng một mình như là suy nghĩ đơn giản nhất trong tất cả các giải pháp có thể. Tôi có một gói phần mềm phát hiện chuyển động được cài đặt trên máy tính của tôi được gọi là: Yawcam. Chú chó con này chụp ảnh mọi thứ di chuyển trong căn hộ của tôi thông qua máy ảnh web HP 5210 của tôi. Tiếp theo, tôi có một máy dò chuyển động vi sóng chó sủa chỉ ra cửa trước của tôi.

Như một chạm cuối cùng, tôi dán một nhãn dán nhỏ / nhãn vận chuyển ở bên ngoài cửa trước của tôi có nội dung: Camera giám sát bên trong.


Trên thực tế, một phần mềm nhận dạng khuôn mặt có thể là con đường để đi. Mối quan tâm lớn duy nhất là quyền riêng tư - nếu hệ thống không bị tắc nghẽn, ai đó có thể chạm vào máy ảnh. Do đó, tôi không hiểu lý do tại sao giải pháp này lại quá nhiều = được bình chọn.
Vorac

0

Câu trả lời của Olin Lathrop là đủ nhưng nếu bạn thêm một số cảm biến phát hiện âm thanh vào dự án của mình thì điều này có thể làm tăng tỷ lệ phát hiện sự hiện diện của con người.

Cố gắng phát hiện giọng nói của con người bằng các cảm biến phát hiện âm thanh, điều này có thể được thực hiện một dấu hiệu khác của phát hiện sự hiện diện trong phòng hoặc hội trường.

Cảm biến phát hiện âm thanh giá rẻ và nhạy cảm có sẵn trên internet.


-1

tôi nghĩ về một máy quét, có thể đếm số người trong một địa điểm. chúng ta có thể sử dụng máy quét wi-fi cho việc đó. nếu chúng ta muốn biết, liệu có ai trong phòng không, hãy đặt máy dò wi-fi ở các góc của căn phòng. quét khu vực trong các máy dò bằng máy quét wi-fi với chúng tôi ,. sau đó nó sẽ bắt người trong phòng và hiển thị số.


Một máy quét WiFi quét các tín hiệu WiFi, không rõ ý nghĩa của bạn là gì.
giữ chỗ
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.