Какой датчик выбрать для отслеживания присутствия человека в помещении?

Это хобби проект о домашней автоматизации. Идея заключается в распределенной системе дешевых микроконтроллеров, которые проводят измерения, сообщают, выводят данные и управляют приборами.

Одна важная задача, которую должна выполнить эта система, - обнаруживать в каждой комнате, есть ли люди внутри (различие между пробуждением или сном было бы чрезмерным бонусом :)). Я все еще в растерянности, если это возможно. PIR-S? Веб - камера? Микрофоны? Оптические счетчики на дверях? Ультразвук?

Доступная вычислительная мощность на выход датчика: 5MIPS инструкций avr (8-битный RISC) в течение 3 секунд = 15 миллионов инструкций.

Типичный сценарий использования будет:

• Квартира пуста (система должна это знать).
• Дверь открывается, и группа из 4 человек входит в коридор. (система должна знать, что кто-то находится в коридоре).
• Двое идут в комнату (система должна отслеживать их путь по комнате с задержкой не более нескольких секунд, плюс знать, что в коридоре все еще кто-то есть).
• один из них возвращается, другой сидит на стуле (первый должен быть отслежен. система также должна знать, в какой комнате сидит человек).
• В то же время остальные двое случайным образом бродят по коридору размером 2 х 2 метра (снимая обувь, вешая пальто) (система должна знать, что они все еще находятся в этой области).
• Один идет в другую комнату, включает радио и идет спать (система должна знать, что там находится спящий человек).
• Кто-то покидает квартиру и возвращается через 10 минут (здесь единственное требование - чтобы система знала, что внутри все еще есть люди).
• Три уходят (система должна знать, что внутри еще кто-то есть).
• Намного позже спящий встает, бродит в течение получаса и затем покидает квартиру (система должна отслеживать его положение по комнате с задержкой не более нескольких секунд и знать, когда он уходит, что внутри никого нет) ,

У меня нет домашних животных.

Специально для проекта домашнего хобби я бы, вероятно, начал с датчиков PIR (Passive InfraRed). Они дешевы и очень эффективны при обнаружении чего-то теплого, подобно движущемуся человеческому телу.

Однако ИК-датчики не обнаруживают статические теплые объекты, например, когда кто-то спит или сидит на диване. Имея достаточно PIR-датчиков по всему месту, вы, вероятно, сможете определить, где люди неподвижны, где вы знаете, что было движение и в каком направлении. ИК-датчики по сути не дают вам направление, но достаточно их активированы последовательно. Например, три датчика, срабатывающие последовательно в коридоре, являются сильной подсказкой, что кто-то идет по коридору в этом направлении. Если вы видели движение кого-то, входящего в комнату, а затем движение в комнате, но ничего в дверном проеме, то вы можете догадаться, что человек, который вошел, все еще внутри, но неподвижен.

Эта система не защищена от дурака, но ИК-датчики дешевы и удивительно чувствительны, поэтому, имея их достаточно, я думаю, вы сможете достичь вполне приемлемого уровня.

Следует иметь в виду, что другие теплые движущиеся предметы тоже будут запускать ИК-датчики, например, животные, передвигающиеся вокруг. Если у вас есть собака, то нацеливание датчиков так, чтобы они видели движение только в нескольких футах от пола, помогает. Кошки много прыгают, но меньше, так что, возможно, есть способ не сработать на кошках. Эта система будет намного проще, если вы знаете, что единственные теплые движущиеся вещи - это люди.

PIR s. Я тестировал датчики Pats NaPiOn Matsushita на своей предыдущей работе, в том числе и для домашней автоматизации, и они работали хорошо. Это были детекторы движения, которые реагировали на изменения сигнала приемника, но вы можете использовать детекторы присутствия, которые также дают сигнал, если детектор получает статический сигнал.

Я тестировал разные типы одежды, например, пальто поверх пуловера, и он всегда обнаруживал меня на расстоянии нескольких метров, поэтому, очевидно, излучение головы и рук уже было достаточным. Поэтому я предполагаю, что человек, спящий под одеялом, будет также обнаружен (если, возможно, она полностью не покрыта этим).

ПИР хорош в обнаружении движущихся людей.
Если у вас их количество в комнате, вы можете вывести присутствие немобильных людей с разумным успехом, отслеживая людей и решая, где они находятся, когда они исчезают «за пределами RADAR».

Допплеровские модули RADAR, которые когда-то были общими для устройств открывания дверей и теперь в значительной степени заменены на PIR, являются отличными датчиками движения. Вы можете сделать свой собственный с относительной легкостью. Они также обнаруживают движущихся кошек и собак и хлопающие шторы и т. Д.
Обнаружение может быть ограничено людьми с помощью полосовой фильтрации выходного сигнала. Мне сказали, что человеческие суставы производят частоты артикуляции, которые уникальны - особенно не встречаются с одинаковой частотой у кошек и собак. Мне сказали, что это очень надежный детектор людей.

Ультразвук может быть хуже, чем PIR или RADAR

Другие системы, о которых вы упомянули, могут быть задействованы в роли счетчика лучей, но им не хватает фактической возможности обнаружения человека PIR и RADAR.

Для дополнительных очков: спящий человек может быть обнаружен с помощью дешевого DIY датчика силы. Возьмите две полоски алюминиевой фольги, немного помните их. Затем сверните их, чтобы сформировать конденсатор. Используйте пластиковый пакет или фольгу в качестве изолятора / диэлектрика.

Сожмите это под полным весом основания кровати / дивана или ноги. Затем измерьте емкость. Например, сделать его частью цепи генератора и считать прерывания или считать циклы ЦП, необходимые для его зарядки.

Это достаточно хорошо, чтобы обнаружить добавление или удаление подушки. Он будет дрейфовать со временем, но может надежно определять события: прибавление веса, снятие веса, смещение веса вокруг. (Да, у меня действительно есть журнал моих часов сна.) Не поможет, если кто-то решит спать на полу, но это начало.

Я подумал, что хороший способ обнаружить прецессию - это использовать какой-то электронный дизайн, способный определять вес или деформацию пола в комнате, чтобы обнаружить людей (очевидная разница - около 50 кг, только настройка) вес комнаты до присутствия человека, и это будет основной мерой по сравнению с тем, когда человек входит в комнату, а затем определяется по разнице веса.

Я считаю, что создание радиосигнала в диапазоне КГц и последующее измерение помех в сигнале, обнаруженном в длинной чувствительной антенне, может работать намного лучше и проще!

Вы можете даже определить, где находится человеческое тело, по некоторому сигналу квадракции, приложенному к передающей антенне с известным удельным сопротивлением.

Мое решение само по себе является самым простым из всех возможных решений. На моем компьютере установлен пакет программного обеспечения для обнаружения движения: Yawcam. Этот маленький щенок снимает все, что движется в моей квартире, через мою веб-камеру HP 5210. Затем у меня есть микроволновая сигнализация движения лая собаки указала на мою парадную дверь.

В качестве последнего штриха я наклеил небольшую наклейку / этикетку на внешней стороне передней двери, на которой было написано: «Камера наблюдения внутри».

Ответа Олина Латропа должно быть достаточно, но если вы добавите несколько датчиков обнаружения звука в свой проект, это может увеличить уровень обнаружения человеческого присутствия.

Попробуйте обнаружить человеческий голос с помощью датчиков обнаружения звука, это может быть еще одним признаком обнаружения присутствия в комнате или зале.

Дешевые и чувствительные датчики обнаружения звука доступны через Интернет.

я думаю о сканере, который может подсчитать количество людей в месте. мы можем использовать Wi-Fi сканер для этого. если мы хотим знать, есть ли кто-нибудь в комнате, поместите детекторы Wi-Fi в углах комнаты. сканировать область внутри детекторов с помощью Wi-Fi сканера с нами,. тогда он обнаружит людей в комнате и покажет число.