Sensor apa yang harus dipilih untuk melacak keberadaan manusia di dalam ruangan?


39

Ini adalah proyek hobi tentang otomatisasi rumah. Idenya adalah sistem terdistribusi mikrokontroler murah yang melakukan pengukuran, komunikasi, data keluaran, dan peralatan kontrol.

Satu tugas penting yang harus dilakukan sistem ini adalah mendeteksi di setiap ruangan jika ada manusia di dalamnya (perbedaan bangun atau tidur akan menjadi bonus yang berlebihan :)). Saya masih bingung apakah ini layak. PIR-s? Kamera web? Mikrofon? Counter optik di pintu? USG?

Daya pemrosesan yang tersedia per output sensor: 5MIPS instruksi avr (RISC 8-bit) selama 3 detik = 15 juta instruksi.

Skenario penggunaan umum adalah:

  • Apartemen kosong (sistem harus tahu itu).
  • Pintu terbuka dan sekelompok 4 orang memasuki lorong. (sistem harus tahu bahwa seseorang ada di lorong).
  • Dua pergi ke sebuah ruangan (sistem harus melacak jalur mereka dengan kamar, dengan jeda tidak lebih dari beberapa detik, ditambah tahu bahwa masih ada seseorang di lorong).
  • , salah satu dari mereka kembali, yang lain duduk di kursi, (yang pertama harus dilacak. sistem juga harus tahu di mana ruangan adalah orang yang duduk).
  • Sementara itu, dua lainnya berkeliaran secara acak di area 2 x 2 meter di lorong (melepas sepatu, menggantung mantel) (sistem seharusnya tahu bahwa mereka masih berada di area itu).
  • Satu pergi ke ruangan lain, menyalakan radio dan pergi tidur (sistem harus tahu bahwa ada orang yang tidur di sana).
  • Seseorang meninggalkan apartemen dan kembali 10 menit kemudian (di sini satu-satunya persyaratan adalah sistem tahu bahwa masih ada orang di dalam).
  • Tiga cuti (sistem harus tahu bahwa masih ada seseorang di dalam).
  • Lama kemudian, orang yang tidur bangun, berkeliaran selama setengah jam dan kemudian meninggalkan apartemen (sistem harus melacak posisinya dengan kamar dengan jeda tidak lebih dari beberapa detik, dan tahu kapan dia pergi bahwa sekarang tidak ada orang di dalam) .

Saya tidak punya hewan peliharaan.


1
Saya tahu sebuah proyek untuk melacak orang di dalam ruangan menggunakan perhitungan mati dan fidusia berbasis RFID . Mungkin sedikit berlebihan untuk proyek hobi rumah, tetapi masih cukup rapi.
MichaelHouse

1
Sistem penghitungan orang-orang itu rapi: youtube.com/watch?v=BiTuFXuFoPY&feature=player_embedded . Saya pikir mereka menggunakan PIR.
Chris Laplante

1
Saya memiliki masalah yang sama, tetapi kami adalah dua manusia dan 4 kucing di rumah kami. Dan PIR tidak bisa diandalkan untuk hewan peliharaan. Saya menguji banyak dari mereka. mereka dapat dikalibrasi untuk menyaring SATU kucing, tetapi ketika mereka masuk ke ruang lain, PIR tetap saja memicu ...
Axeman

1
Saya pikir dalam percobaan berikutnya saya akan mencoba tag rfid (dalam bentuk gelang, atau cincin, atau semacamnya) dan beberapa pembaca RFID jarak menengah di setiap pintu, untuk mendeteksi tidak hanya jumlah orang yang masuk atau keluar dari ruangan, tetapi juga SIAPA mereka (sehingga sistem dapat memiliki konfigurasi untuk setiap orang). Dan untuk para tamu satu kali ... kami akan memborgol mereka ke tag ketika mereka memasuki rumah ...: D
Axeman

1
Masalah yang sangat sulit untuk dipecahkan sepenuhnya dan itulah sebabnya begitu banyak proyek otomatisasi rumah / kantor gagal sekaligus atau beralih menjadi sakelar hidup / mati manual yang bagus ...
Brian Knoblauch

Jawaban:


14

Khusus untuk proyek hobi rumah saya mungkin akan mulai dengan sensor PIR (Pasif InfraRed). Mereka murah dan sangat efektif dalam mendeteksi sesuatu yang hangat seperti tubuh manusia yang bergerak.

Namun, sensor PIR tidak akan mendeteksi benda hangat statis seperti seseorang tidur atau duduk diam di sofa. Dengan sensor PIR yang cukup di sekitar tempat itu, Anda mungkin dapat menyimpulkan di mana orang tidak bergerak oleh di mana Anda tahu ada gerakan dan ke arah mana. Sensor PIR pada dasarnya tidak memberi Anda arahan, tetapi cukup banyak yang diaktifkan secara berurutan. Misalnya tiga sensor yang dipicu secara berurutan di lorong adalah petunjuk kuat seseorang berjalan menyusuri lorong ke arah itu. Jika Anda melihat gerakan seseorang memasuki ruangan dan kemudian bergerak di ruangan itu, tetapi tidak ada apa-apa di ambang pintu, maka Anda bisa menebak orang yang masuk masih di dalam tetapi tidak bergerak.

Sistem ini tidak sangat mudah, tetapi sensor PIR murah dan sangat sensitif, jadi dengan cukup banyak, saya pikir Anda bisa mencapai level yang cukup bisa digunakan.

Satu hal yang perlu diingat adalah bahwa benda hangat lainnya juga akan memicu sensor PIR, seperti hewan peliharaan yang bergerak. Jika Anda memiliki seekor anjing, maka arahkan sensornya sehingga mereka hanya melihat gerakan beberapa kaki dari lantai membantu. Kucing banyak melompat-lompat, tetapi lebih kecil, jadi mungkin ada cara untuk tidak memicu kucing. Sistem ini akan jauh lebih mudah jika Anda tahu satu-satunya hal yang bergerak hangat adalah manusia.


1
Kasus deteksi orang yang tidak bergerak bisa menjadi masalah. Beberapa minggu yang lalu saya tinggal di sebuah hotel yang menggunakan semacam sensor gerak untuk mengaktifkan lampu kamar mandi. Sekitar 10% dari waktu ketika saya duduk / berdiri tanpa gerak, lampu dimatikan. Karena mereka biasanya tetap di sini, saya berasumsi bahwa siapa pun yang menjualnya, sistem menambahkan logika untuk mendeteksi kasus ini, tetapi agak bermasalah. Saya tidak pernah bisa melihat pola bagaimana itu gagal.
Dan Neely

Karena Anda menggunakan mikrokontroler (atau banyak mikrokontroler), Anda mungkin ingin mempertahankan keadaan terakhir ruangan di unit kontrol atau simpul dengan menerapkan mesin keadaan. Jadi, meskipun orang yang tidur berbaring diam dan ada seragam (tidak cukup) tanda tangan IR yang memancar darinya, dengan mengetahui dari mesin negara bahwa seseorang memasuki ruangan, sistem dapat menjadi lebih sadar akan gerakan.
Anshul

@ Anshul bagaimana itu dilakukan?
MaNyYaCk

@MaNyYaCk Implementasi yang sangat naif mungkin hanya memiliki nilai bit yang diatur ke 1 ketika Anda mendeteksi gerakan, yaitu menembakkan sensor secara berurutan dari pintu ke lorong (pertama adalah sensor pintu) - entri, dan ke 0 ketika itu adalah sensor terakhir ke tembak. Ini tentu saja sangat sepele dan gampang dibodohi. (Inilah yang juga dikatakan dalam jawaban utama Olin di atas). Bagaimana jika lebih dari satu orang masuk dan tidak semuanya pergi? Jadi, Anda mungkin ingin menggabungkan informasi dari banyak sensor untuk model keputusan yang lebih baik.
Anshul

11

PIR s. Saya telah menguji Matsushita / Panasonic NaPiOn PIR pada pekerjaan saya sebelumnya, juga untuk otomatisasi rumah, dan mereka bekerja dengan baik. Itu adalah detektor gerakan, yang bereaksi terhadap perubahan sinyal penerima, tetapi Anda dapat menggunakan detektor kehadiran, yang juga memberikan sinyal jika detektor menerima sinyal statis.

Saya menguji dengan berbagai jenis pakaian, seperti mantel di atas pullover, dan selalu mendeteksi saya dari jarak beberapa meter, jadi ternyata radiasi dari kepala dan tangan sudah cukup. Jadi saya kira seseorang yang tidur di bawah selimut akan terdeteksi juga (kecuali mungkin dia benar-benar tertutupi selimut itu).


Pakaian Anda menjadi hangat saat Anda memakainya, jadi saya pikir mereka akan selalu memancarkan panas, tetapi memang benar bahwa itu mungkin memengaruhi keakuratan sistem
Gerard

Saya menemukan modul suhu IR berikut yang dapat digunakan untuk jenis sensor ini: MLX90614ESF. Sekitar 5 USD per unit. Saya pikir saya akan mendapatkan satu untuk bereksperimen. Saya kira kita harus menggunakan semacam lensa yang mirip dengan yang digunakan dalam detektor gerakan PIR.
bcelary

7

PIR pandai mendeteksi manusia yang bergerak.
Jika Anda memiliki jumlah mereka per kamar, Anda dapat menyimpulkan keberadaan manusia yang tidak berkerumun dengan keberhasilan yang masuk akal dengan melacak orang dan memutuskan di mana mereka berada ketika mereka menghilang "dari RADAR".

Modul Doppler RADAR yang dulu umum untuk pembuka pintu dan sekarang sebagian besar digantikan oleh PIR membuat detektor gerakan yang sangat baik. Anda dapat membuatnya sendiri dengan relatif mudah. Mereka juga mendeteksi kucing dan anjing yang bergerak dan mengepakkan tirai, dll.
Deteksi dapat dibatasi untuk manusia dengan bandpass menyaring output. Saya diberitahu bahwa sendi manusia menghasilkan frekuensi artikulasi yang unik - terutama tidak ditemukan pada frekuensi yang sama pada kucing dan anjing. Saya diberitahu bahwa ini adalah detektor orang yang sangat andal.

Ultrasonografi cenderung kurang baik daripada PIR atau RADAR

Sistem lain yang Anda sebutkan mungkin dapat dipicu dalam peran tipe penghitung balok tetapi tidak memiliki kemampuan pendeteksian orang yang sebenarnya dari PIR dan RADAR.


Saya khawatir bahwa PIR dengan "pelacakan titik mati" mungkin dikacaukan oleh sekelompok orang. Misalnya: Anda memantau aula yang mengarah ke kamar dan 2 orang masuk ke ruangan dan 1 keluar. Jika 2 orang berjalan berdampingan maka Anda mungkin melihatnya sebagai satu orang, membuat Anda percaya bahwa tidak ada orang yang tersisa di ruangan itu padahal sebenarnya ada 1.

7

Untuk poin tambahan: orang yang tidur dapat dideteksi dengan sensor gaya DIY murah. Ambil dua garis aluminium foil, remukkan sedikit. Kemudian gulung untuk membentuk kapasitor. Gunakan kantong plastik atau foil sebagai isolator / dielektrik.

Peras ini di bawah berat penuh alas tempat tidur / sofa atau kaki. Kemudian ukur kapasitasnya. Misalnya menjadikannya bagian dari rangkaian osilator dan menghitung interupsi, atau menghitung siklus CPU yang diperlukan untuk mengisinya.

Cukup bagus untuk mendeteksi bantal yang ditambahkan atau dilepas. Ini akan melayang dari waktu ke waktu, tetapi dapat mendeteksi peristiwa dengan andal: berat badan bertambah, berat badan dihilangkan, berat badan bergeser-geser. (Ya saya benar-benar memiliki log jam tidur saya.) Tidak akan membantu jika seseorang memutuskan untuk tidur di lantai, tapi ini awal.


0

Saya sedang berpikir adalah cara yang baik untuk mendeteksi prescence menggunakan beberapa desain elektronik yang memiliki kapasitas untuk mendeteksi berat atau deformasi lantai dalam ruangan untuk mendeteksi orang-orang (sungguh-sungguh perbedaan adalah beberapa besar seperti 50 kg rata-rata), hanya menyesuaikan Berat kamar sebelum kehadiran manusia dan itu akan menjadi ukuran utama membandingkan dengan ketika manusia mengakses kamar dan kemudian mendeteksi dengan perbedaan berat badan.


0

Saya percaya bahwa memproduksi sinyal radio dalam kisaran KHz dan yang terakhir mengukur gangguan pada sinyal yang terdeteksi dalam antena penginderaan panjang mungkin bekerja jauh lebih baik dan lebih mudah!

Anda bahkan dapat mendeteksi di mana tubuh manusia melalui sinyal quadracture yang diterapkan pada antena trasmit dengan resistivitas tinggi.


0

Solusi saya berdiri sendiri sebagai solusi paling sederhana dari semua solusi yang mungkin. Saya memiliki paket perangkat lunak pendeteksi gerakan yang diinstal di komputer saya yang disebut: Yawcam. Anak anjing kecil ini mengambil gambar segala sesuatu yang bergerak di apartemen saya melalui kamera web HP 5210 saya. Selanjutnya, saya memiliki detektor gerakan microwave anjing menggonggong menunjukkan pintu depan saya.

Sebagai sentuhan terakhir, saya menempelkan label stiker / pengiriman kecil di luar pintu depan saya yang bertuliskan: Surveillance Camera Inside.


Sebenarnya perangkat lunak pengenal wajah mungkin adalah cara untuk pergi. Satu-satunya masalah besar adalah privasi - jika sistem tidak ada celah udara, seseorang mungkin masuk ke kamera. Oleh karena itu, saya tidak mengerti mengapa solusi ini sangat turun =-dipilih.
Vorac

0

Jawaban Olin Lathrop seharusnya cukup tetapi jika Anda menambahkan beberapa sensor deteksi suara dengan proyek Anda ini dapat meningkatkan tingkat deteksi kehadiran manusia Anda.

Cobalah untuk mendeteksi suara manusia dengan sensor pendeteksi suara, ini bisa dijadikan tanda lain deteksi keberadaan di sebuah ruangan atau aula.

Sensor deteksi suara yang murah dan sensitif tersedia melalui internet.


-1

saya berpikir tentang pemindai, yang dapat menghitung jumlah orang di suatu lokasi. kita bisa menggunakan pemindai wi-fi untuk itu. jika kita ingin tahu, apakah ada orang di ruangan, tempatkan detektor wi-fi di sudut ruangan. memindai area di dalam detektor menggunakan pemindai wi-fi bersama kami,. maka akan masuk akal manusia di dalam ruangan dan menampilkan nomor.


Pemindai WiFi memindai sinyal WiFi, tidak jelas apa arti Anda.
placeholder
Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.