Quale sensore scegliere per tracciare la presenza umana all'interno?

Questo è un progetto per hobby sulla domotica. L'idea è quella del sistema distribuito di microcontrollori economici che effettuano misurazioni, comunicano, producono dati e controllano apparecchiature.

Un compito importante che questo sistema dovrebbe svolgere è rilevare in ogni stanza se ci sono umani all'interno (la distinzione sveglia o addormentata sarebbe un bonus esagerato :)). Sono ancora in perdita se questo è fattibile. PIR-s? Webcamera? Microfoni? Contatori ottici alle porte? Ultrasuoni?

Potenza di elaborazione disponibile per uscita sensore: 5MIPS di istruzioni avr (RISC a 8 bit) per 3 secondi = 15 milioni di istruzioni.

Lo scenario di utilizzo tipico sarebbe:

• L'appartamento è vuoto (il sistema dovrebbe saperlo).
• La porta si apre e un gruppo di 4 persone entra nel corridoio. (il sistema dovrebbe sapere che qualcuno è nel corridoio).
• Due vanno in una stanza (il sistema dovrebbe tracciare il loro percorso per stanza, con un ritardo di non più di alcuni secondi, oltre a sapere che c'è ancora qualcuno nel corridoio).
• , uno di loro ritorna, l'altro si siede su una sedia (il primo deve essere monitorato. Il sistema dovrebbe anche sapere in quale stanza è la persona seduta).
• Nel frattempo gli altri due vagano casualmente in un'area di 2 x 2 metri nel corridoio (togliendosi le scarpe, appendendo i cappotti) (il sistema dovrebbe sapere che sono ancora in quella zona).
• Uno va in un'altra stanza, accende la radio e va a dormire (il sistema dovrebbe sapere che lì c'è una persona che dorme ).
• Qualcuno lascia l'appartamento e ritorna 10 minuti dopo (qui l'unico requisito è che il sistema sappia che ci sono ancora persone all'interno).
• I tre partono (il sistema dovrebbe sapere che c'è ancora qualcuno dentro).
• Molto più tardi, il dormiente si alza, si aggira per mezz'ora e poi lascia l'appartamento (il sistema dovrebbe tracciare la sua posizione per stanza con un ritardo di non più di alcuni secondi, e sapere quando lascia che ora non ci sia nessuno dentro) .

Io non ho animali domestici.

Soprattutto per un progetto di home hobby probabilmente inizierei con i sensori PIR (Passive InfraRed). Sono economici e molto efficaci nel rilevare qualcosa di caldo come un corpo umano che si muove.

Tuttavia, i sensori PIR non rileveranno oggetti caldi statici come qualcuno che dorme o è seduto sul divano. Con abbastanza sensori PIR intorno al luogo, puoi probabilmente dedurre dove le persone sono immobili da dove sai che c'era movimento e in quale direzione. I sensori PIR non ti danno intrinsecamente la direzione, ma abbastanza di loro attivati ​​in sequenza lo fa. Ad esempio, tre sensori attivati ​​in sequenza in un corridoio sono un indizio forte che qualcuno sta percorrendo il corridoio in quella direzione. Se hai visto il movimento di qualcuno che entrava in una stanza e poi il movimento nella stanza, ma nulla sulla porta, allora puoi fare una buona ipotesi sulla persona che è entrata è ancora dentro ma immobile.

Questo sistema non è infallibile, ma i sensori PIR sono economici e notevolmente sensibili, quindi con abbastanza di essi penso che tu possa arrivare a un livello abbastanza utilizzabile.

Una cosa da tenere a mente è che altre cose in movimento caldo attiveranno anche i sensori PIR, come gli animali domestici che si muovono. Se hai un cane, puntare i sensori in modo che possano vedere il movimento solo a pochi metri da terra aiuta. I gatti saltano molto, ma sono più piccoli, quindi forse c'è un modo per non innescarsi sui gatti. Questo sistema sarà molto più semplice se sai che le uniche cose in movimento sono gli umani.

PIR s. Ho testato i PIR Matsushita / Panasonic NaPiOn sul mio lavoro precedente, anche per l'automazione domestica, e hanno funzionato bene. Erano rilevatori di movimento, che reagivano alle variazioni del segnale del ricevitore, ma è possibile utilizzare rilevatori di presenza, che forniscono anche un segnale se il rilevatore riceve un segnale statico.

Ho provato con diversi tipi di abbigliamento, come un cappotto sopra un pullover, e mi ha sempre rilevato da diversi metri di distanza, quindi apparentemente le radiazioni dalla testa e dalle mani erano già sufficienti. Quindi immagino che verrà rilevata anche una persona che dorme sotto una coperta (a meno che forse non ne sia completamente coperta).

Il PIR è bravo a rilevare gli esseri umani in movimento.
Se ne hai un numero per stanza, puoi dedurre la presenza di esseri umani non mobilizzati con ragionevole successo rintracciando le persone e decidendo dove si trovano quando svaniscono "fuori dal RADAR".

I moduli RADAR Doppler, un tempo comuni per gli apriporta e ora ampiamente sostituiti dai PIR, sono eccellenti rivelatori di movimento. Puoi crearne uno tuo con relativa facilità. Rilevano anche cani e gatti in movimento e sbattono le tende, ecc.
rilevamento può essere limitato all'uomo filtrando l'output tramite passa-banda. Mi è stato detto che le articolazioni umane producono frequenze di articolazione uniche - soprattutto non trovate alla stessa frequenza in cani e gatti. Mi è stato detto che questo è un rilevatore di persone molto affidabile.

L'ecografia può essere meno buona di quella del PIR o del RADAR

Altri sistemi citati potrebbero essere in grado di essere attivati ​​in un ruolo di tipo contatore del raggio ma mancano della capacità di rilevamento della persona effettiva di PIR e RADAR.

Per i punti extra: una persona che dorme può essere rilevata con un sensore di forza fai-da-te economico. Prendi due strisce di foglio di alluminio, spiegazzale un po '. Quindi arrotolali per formare un condensatore. Utilizzare un sacchetto di plastica o un foglio come isolante / dielettrico.

Spremilo sotto tutto il peso della base del letto / divano o del piede. Quindi misurare la capacità. Ad esempio, renderlo parte di un circuito oscillatore e contare gli interrupt o contare i cicli della CPU necessari per caricarlo.

È abbastanza buono da rilevare l'aggiunta o la rimozione di un cuscino. Andrà alla deriva nel tempo, ma può rilevare gli eventi in modo affidabile: peso aggiunto, peso rimosso, spostamento del peso in giro. (Sì, in realtà ho un registro delle mie ore di sonno.) Non aiuta se qualcuno decide di dormire sul pavimento, ma è un inizio.

Stavo pensando che un buon modo per rilevare la prescrizione sta usando un design elettronico che ha la capacità di rilevare il peso o la deformazione del pavimento nella stanza per rilevare le persone (la differenza ossessiva è un po 'grande come 50 kg avrg), solo regolando il peso della stanza prima della prescrizione umana e quella sarebbe la misura principale rispetto a quando un uomo accede alla stanza e quindi rileva dalla differenza di peso.

Credo che la produzione di un segnale radio nella gamma di KHz e quest'ultima di misurazione dell'interferenza sul segnale rilevato in un'antenna a lungo rilevamento potrebbe funzionare molto meglio e più facilmente!

È anche possibile rilevare dove si trova il corpo umano attraverso un segnale di quadrattura applicato a un'antenna trasmittente con resistività nota.

La mia soluzione è la sola più semplice di tutte le possibili soluzioni. Ho un pacchetto software di rilevamento del movimento installato sul mio computer chiamato: Yawcam. Questo piccolo cucciolo scatta foto di tutto ciò che si muove nel mio appartamento attraverso la mia webcam HP 5210. Successivamente, ho un rilevatore di movimento a microonde per cani che abbaia puntato sulla mia porta d'ingresso.

Come tocco finale ho incollato una piccola etichetta adesiva / spedizione sulla parte esterna della mia porta che riporta: Telecamera di sorveglianza interna.

La risposta di Olin Lathrop dovrebbe essere sufficiente, ma se aggiungi alcuni sensori di rilevamento del suono con il tuo progetto, questo può aumentare il tasso di rilevamento della presenza umana.

Prova a rilevare la voce umana con i sensori di rilevamento del suono, questo può essere fatto un altro segno di rilevamento della presenza in una stanza o sala.

I sensori di rilevamento audio economici e sensibili sono disponibili su Internet.

penso a uno scanner, che può contare il numero di persone in una posizione. per questo possiamo usare uno scanner wi-fi. se vogliamo sapere se c'è qualcuno in una stanza, posiziona i rilevatori wi-fi negli angoli della stanza. scansiona l'area all'interno dei rilevatori usando lo scanner wi-fi con noi,. quindi individuerà gli umani nella stanza e visualizzerà il numero.