Welchen Sensor soll ich wählen, um die Anwesenheit von Menschen in Innenräumen zu verfolgen?

Dies ist ein Hobbyprojekt über Heimautomation. Die Idee ist ein verteiltes System billiger Mikrocontroller, die Messungen vornehmen, kommunizieren, Daten ausgeben und Geräte steuern.

Eine wichtige Aufgabe, die dieses System ausführen sollte, besteht darin , in jedem Raum zu erkennen, ob sich Menschen im Inneren befinden (Wach- oder Schlafunterscheidung wäre ein übertriebener Bonus :)). Ich bin immer noch ratlos, wenn dies machbar ist. PIR-s? Webkameras? Mikrofone? Optische Zähler an den Türen? Ultraschall?

Verfügbare Verarbeitungsleistung pro Sensorausgang: 5 MIPS AVR-Befehle (8-Bit-RISC) für 3 Sekunden = 15 Millionen Befehle.

Ein typisches Nutzungsszenario wäre:

• Die Wohnung ist leer (das sollte das System wissen).
• Die Tür öffnet sich und eine Gruppe von 4 Personen betritt den Flur. (Das System sollte wissen, dass sich jemand auf dem Flur befindet.)
• Zwei gehen in einen Raum (das System sollte ihren Weg raumweise mit einer Verzögerung von nicht mehr als einigen Sekunden verfolgen und wissen, dass sich noch jemand auf dem Flur befindet).
• kehrt einer zurück, der andere sitzt auf einem Stuhl (der erste ist zu verfolgen. Das System sollte auch wissen, in welchem ​​Raum sich die sitzende Person befindet).
• In der Zwischenzeit wandern die beiden anderen zufällig in einem Bereich von 2 x 2 Metern im Flur (Schuhe ausziehen, Mäntel aufhängen) (das System sollte wissen, dass sie sich noch in diesem Bereich befinden).
• Man geht in einen anderen Raum, schaltet das Radio ein und geht schlafen (das System sollte wissen, dass sich dort eine schlafende Person befindet).
• Jemand verlässt die Wohnung und kehrt 10 Minuten später zurück (hier muss das System nur wissen, dass sich noch Personen in der Wohnung befinden).
• Die drei gehen (das System sollte wissen, dass noch jemand drin ist).
• Viel später steht der Schläfer auf, läuft eine halbe Stunde umher und verlässt dann die Wohnung (das System sollte seine Position raumweise mit einer Verzögerung von nicht mehr als einigen Sekunden verfolgen und wissen, wann er geht, dass jetzt niemand mehr drinnen ist). .

Ich habe keine Haustiere.

Besonders für ein Heimhobby-Projekt würde ich wahrscheinlich mit PIR-Sensoren (Passive InfraRed) beginnen. Sie sind billig und sehr effektiv, wenn es darum geht, etwas Warmes wie einen sich bewegenden menschlichen Körper zu erkennen.

PIR-Sensoren erkennen jedoch keine statisch warmen Objekte wie schlafende oder still auf der Couch sitzende Personen. Mit genügend PIR-Sensoren um den Ort herum können Sie wahrscheinlich feststellen, wo Menschen bewegungslos sind, indem Sie wissen, wo und in welche Richtung Bewegung stattgefunden hat. PIR-Sensoren geben Ihnen von Natur aus keine Richtung vor, aber genug von ihnen, die nacheinander aktiviert werden, tun dies. Zum Beispiel sind drei Sensoren, die nacheinander in einem Flur ausgelöst werden, ein starker Hinweis darauf, dass jemand den Flur entlang in diese Richtung geht. Wenn Sie eine Bewegung von jemandem gesehen haben, der einen Raum betritt, und dann eine Bewegung im Raum, aber nichts an der Tür, dann können Sie eine gute Vermutung anstellen, dass die betretene Person noch drinnen ist, aber sich nicht bewegt.

Dieses System ist nicht narrensicher, aber PIR-Sensoren sind billig und bemerkenswert empfindlich. Ich denke, mit genug von ihnen können Sie ein ziemlich brauchbares Niveau erreichen.

Denken Sie daran, dass andere warme, sich bewegende Dinge auch PIR-Sensoren auslösen, wie Haustiere, die sich bewegen. Wenn Sie einen Hund haben, hilft es, die Sensoren so auszurichten, dass sie nur wenige Meter über dem Boden eine Bewegung sehen. Katzen springen viel herum, sind aber kleiner. Vielleicht gibt es eine Möglichkeit, Katzen nicht auszulösen. Dieses System wird viel einfacher, wenn Sie wissen, dass Menschen die einzigen warmen Dinge sind, die sich bewegen.

PIR s. Ich habe Matsushita / Panasonic NaPiOn PIRs in meinem vorherigen Job getestet, auch für die Heimautomation, und sie haben gut funktioniert. Dies waren Bewegungsmelder, die auf Änderungen im Empfängersignal reagierten. Sie können jedoch Präsenzmelder verwenden, die auch dann ein Signal geben, wenn der Melder ein statisches Signal empfängt.

Ich habe mit verschiedenen Kleidungsstücken getestet, wie z. B. einem Mantel über einem Pullover, und er hat mich immer aus mehreren Metern Entfernung erkannt, sodass anscheinend die Strahlung von Kopf und Händen bereits ausreichend war. Ich schätze also, dass eine Person, die unter einer Decke schläft, ebenfalls erkannt wird (es sei denn, sie ist möglicherweise vollständig davon bedeckt).

PIR kann sich bewegende Menschen gut erkennen.
Wenn Sie eine Anzahl von ihnen pro Raum haben, können Sie die Anwesenheit von nicht angreifenden Menschen mit vertretbarem Erfolg feststellen, indem Sie Personen verfolgen und entscheiden, wo sie sich befinden, wenn sie "aus dem RADAR" verschwinden.

Doppler-RADAR-Module, die früher für Türöffner üblich waren und jetzt weitgehend durch PIRs ersetzt werden, sind hervorragende Bewegungsmelder. Sie können relativ einfach Ihre eigenen erstellen. Sie erkennen auch sich bewegende Katzen und Hunde, flatternde Vorhänge usw. Die
Erkennung kann durch Bandpassfilterung der Ausgabe auf den Menschen beschränkt werden. Mir wurde gesagt, dass menschliche Gelenke Artikulationsfrequenzen erzeugen, die einzigartig sind - besonders nicht bei Katzen und Hunden. Mir wurde gesagt, dass dies ein sehr zuverlässiger Personendetektor ist.

Ultraschall ist wahrscheinlich weniger gut als PIR oder RADAR

Andere Systeme, die Sie erwähnen, können möglicherweise in einer Strahlzählerrolle ausgelöst werden, es fehlt ihnen jedoch die tatsächliche Personenerkennungsfähigkeit von PIR und RADAR.

Für die zusätzlichen Punkte: Eine schlafende Person kann mit einem billigen DIY-Kraftsensor erkannt werden. Nehmen Sie zwei Streifen Aluminiumfolie und zerknittern Sie sie ein wenig. Dann rollen Sie sie zu einem Kondensator. Verwenden Sie eine Plastiktüte oder Folie als Isolator / Dielektrikum.

Drücken Sie diese unter dem vollen Gewicht des Bett- / Sofabodens oder Fußes zusammen. Dann messen Sie die Kapazität. Machen Sie es beispielsweise zu einem Teil einer Oszillatorschaltung und zählen Sie die Interrupts oder die CPU-Zyklen, die zum Laden erforderlich sind.

Es ist gut genug, um ein Kissen zu erkennen, das hinzugefügt oder entfernt wird. Es driftet mit der Zeit, kann jedoch Ereignisse zuverlässig erkennen: Gewichtszunahme, Gewichtsabnahme, Gewichtsverlagerung. (Ja, ich habe tatsächlich ein Protokoll meiner Schlafstunden.) Es hilft nicht, wenn sich jemand entscheidet, auf dem Boden zu schlafen, aber es ist ein Anfang.

Ich dachte, ein guter Weg, um Präsenz zu erkennen, ist die Verwendung eines elektronischen Designs, das die Fähigkeit besitzt, das Gewicht oder die Verformung des Bodens im Raum zu erkennen, um die Menschen zu erkennen (offensichtlich ist ein Unterschied von etwa 50 kg durchschnittlich groß) Das Raumgewicht vor der Anwesenheit von Menschen und das wäre das Hauptmaß im Vergleich dazu, wenn ein Mensch Zugang zum Raum hat und dann anhand der Gewichtsdifferenz erkennt.

Ich bin der Meinung, dass die Erzeugung eines Funksignals im KHz-Bereich und die Messung der Interferenz des in einer Long-Sensing-Antenne erkannten Signals möglicherweise viel besser und einfacher ist!

Sie können sogar feststellen, wo sich der menschliche Körper befindet, indem Sie ein Quadruktursignal an eine Sendeantenne mit bekanntem spezifischen Widerstand senden.

Meine Lösung ist die einfachste aller möglichen Lösungen. Auf meinem Computer ist ein Softwarepaket zur Bewegungserkennung installiert: Yawcam. Dieser kleine Welpe macht Fotos von allem, was sich in meiner Wohnung bewegt, mit meiner HP 5210 Webkamera. Als nächstes habe ich einen bellenden Hund mit Mikrowellen-Bewegungsmelder auf meine Haustür hingewiesen.

Als letzten Schliff habe ich einen kleinen Aufkleber / Versandaufkleber an der Außenseite meiner Vordertür angebracht, auf dem steht: Überwachungskamera innen.

Die Antwort von Olin Lathrop sollte reichen, aber wenn Sie Ihrem Projekt einige Geräuscherkennungssensoren hinzufügen, kann dies die Erkennungsrate für die Anwesenheit von Menschen erhöhen.

Versuchen Sie, die menschliche Stimme mit Schallerkennungssensoren zu erkennen. Dies kann ein weiteres Zeichen für die Anwesenheitserkennung in einem Raum oder einer Halle sein.

Preiswerte und empfindliche Schallerkennungssensoren sind über das Internet verfügbar.

Ich denke an einen Scanner, der die Anzahl der Personen an einem Ort zählen kann. Dafür können wir einen Wi-Fi-Scanner verwenden. Wenn wir wissen wollen, ob sich jemand in einem Raum befindet, platzieren Sie die WLAN-Melder in den Ecken des Raums. scannen Sie den Bereich innerhalb der Detektoren mit dem Wi-Fi-Scanner mit uns. dann werden die Menschen im Raum verspürt und die Nummer angezeigt.