سنسور حرکتی چیست؟ معرفی انواع سنسور حرکتی
حسگرهای حرکتی
حسگرهای حرکتی، سنگ بنای سیستم های امنیتی مدرن هستند که با صرفه جویی در انرژی به بخش جدایی ناپذیر از زندگی روزمره ما تبدیل شده اند. آنها به طیف گسترده ای از کاربران، از صاحبان خانه های هوشمند تا مشاغل تجاری، پاسخ می دهند. این دستگاه ها به دلیل سهولت در استفاده، به طور یکپارچه در هر فضایی ادغام می شوند و لایهای از امنیت و آرامش خاطر را فراهم می کنند.
با توجه به انواع مختلفی که امروزه در بازار موجود است، انتخاب سنسور حرکت مناسب می تواند یک کار پیچیده باشد. در این مقاله، نحوه کار، مزایا و انواع مختلف آن ها را توضیح می دهیم تا به شما در انتخاب و نصب حسگرهای عالی برای خانه یا محل کار خود کمک کنیم.
سنسور حرکت چیست؟
سنسور حرکت که به عنوان آشکارساز حرکت نیز شناخته می شود، یک دستگاه الکترونیکی است که از یک حسگر برای تشخیص حضور و حرکت افراد، حیوانات یا سایر اشیاء در مجاورت خود استفاده می کند. این دستگاه ها در مواقعی که شما در آن حوالی نیستید به عنوان چشم و گوش شما عمل می کنند.
حسگرهای حرکتی با دریافت تغییرات کوچک در محیط خود مانند تغییرات دما، ارتعاش یا تشعشع کار می کنند. هنگامی که یک سنسور حرکت را تشخیص می دهد، یک هشدار/سیگنال به سیستم امنیتی شما یا سایر دستگاه هایی که به آن متصل است، ارسال می کند. با سیستم های جدیدتر، این هشدار می تواند مستقیماً به تلفن همراه شما ارسال شود تا بتوانید در لحظه از اتفاقاتی که در آن ناحیه رخ میدهد اطلاع داشته باشید.حسگر های حرکتی می توانند با روشن کردن چراغ ها در یک منطقه به صرفه جویی در انرژی کمک کنند. برای مثال میتوان سنسور ها را به چراغ های یک اتاق متصل نمود تا چراغ ها به طور خودکار هنگام ورود افراد روشن شوند و پس از مدتی اگر فعالیت یا حرکتی در فضا وجود نداشت به صورت خودکار خاموش شوند.
سنسورهای حرکتی چگونه کار می کنند
انواع مختلفی از سنسورهای حرکتی وجود دارد که هر کدام به گونهای طراحی شدهاند که عملکرد متفاوتی داشته باشند و نیازهای خاصی را برآورده کنند. پرکاربردترین انواع سنسورها عبارتند از: سنسور مادون قرمز منفعل (PIR)، التراسونیک، مایکروویو و فناوری دوگانه یا هیبرید است. به طور کلی، سنسورهای حرکتی را می توان به دو نوع اصلی طبقه بندی کرد: حسگرهای حرکت غیرفعال که تغییرات محیط را تشخیص می دهند، و سنسورهای حرکت فعال ، به عنوان مثال سنسورهای اولتراسونیک، که امواج مافوق صوت را ارسال می کنند که هنگام برخورد با یک جسم به سنسور باز می گردند.
سنسورهای حرکتی PIR
سنسورهای مادون قرمز منفعل (PIR) یک نوع متداول از حسگرهای حرکتی هستند که اغلب در کاربردهای مختلف، از جمله سیستمهای امنیتی خانه و روشنایی کم مصرف استفاده می شوند . حسگرهای PIR با تشخیص نوسانات انرژی مادون قرمز کار می کنند که به طور طبیعی به عنوان گرما، از بدن انسان، حیوانات و اجسام گرم منتشر می شود.
سنسورهای PIR با دو یا سه سنسور پیروالکتریک طراحی شده اند که به تشعشعات مادون قرمز حساس هستند. این حسگرها معمولاً در یک پیکربندی متقارن و آینه مانند قرار می گیرند. هنگامی که هیچ حرکتی وجود ندارد، دو حسگر به همان میزان تابش مادون قرمز از پس زمینه محیط دریافت می کنند و خروجی های الکتریکی آنها متعادل می شود.
هنگامی که یک جسم گرم، مانند یک شخص یا یک حیوان خانگی، در میدان دید سنسور حرکت می کند، قبل از دیگری وارد ناحیه یک سنسور پیروالکتریک می شود. این حرکت می تواند باعث تفاوت در میزان تابش مادون قرمز دریافتی هر سنسور شود و عدم تعادل ایجاد کند.
مدار الکترونیکی سنسور PIR این تفاوت را پردازش می کند و یک خروجی دیجیتال، معمولاً یک پالس ولتاژ ایجاد می کند. سپس خروجی دیجیتال به دستگاه یا سیستمی که سنسور PIR به آن متصل است ارسال می شود، مانند چراغ ، زنگ هشدار، یا سیستم امنیتی.
حسگرهای PIR به لطف عدسی که سنسور را پوشانده است، میدان دید وسیعی دارند . این لنز، که اغلب از پلاستیک ساخته شده است، می تواند انرژی مادون قرمز را متمرکز و خم کند، شبیه به این که یک لنز نور مرئی را متمرکز می کند. این مورد حسگرهای PIR را قادر میسازد تا تشعشعات IR را از یک پوشش وسیع تر تشخیص دهند.
سنسورهای حرکت اولتراسونیک
سنسورهای حرکت اولتراسونیک با انتشار امواج صوتی اولتراسونیک کار می کنند. این امواج صوتی که در فرکانس بالاتر از محدوده شنوایی انسان قرار دارند، از اجسام نزدیک پرتاب می شوند و به حسگر باز می گردند.
جزء اصلی حسگر های حرکت اولتراسونیک دستگاهی به نام مبدل است که پالس اولتراسونیک را ارسال می کند و پاسخ را دریافت می کند. سنسور با اندازه گیری زمان بین ارسال و دریافت سیگنال، فاصله بین خود و هدف را تعیین می کند. حسگرهای اولتراسونیک می توانند اشیاء را بدون توجه به رنگ، نوع سطح یا نوع مواد (یعنی فلزی در مقابل غیرفلزی) تشخیص دهند. آنها حتی می توانند اجسام نیمه شفاف را تشخیص دهند ، اگرچه این مورد معمولاً برای کاربردهای صنعتی در نظر گرفته شده است.
سنسورهای حرکت اولتراسونیک به دلیل دقت و قابل اطمینان بودن به ابزاری ارزشمند در سیستم های امنیتی مدرن تبدیل شده اند. در مقابل، سنسورهای اولتراسونیک برای امنیت در فضای باز مناسب نیستند. عواملی مانند حیوانات کوچک و حشرات می توانند موجب ایجاد خطا در آن ها شود.
سنسور حرکت با فناوری دوگانه Dual Tech/Hybrid
سنسورهای حرکت با فناوری دوگانه ، که اغلب به عنوان سنسورهای حرکتی دوگانه یا هیبرید(دو نوع فناوری مایکروویو و PIR ) شناخته می شوند، این دستگاه نوعی حسگر حرکتی است که دو یا چند فناوری حسگر مختلف را برای افزایش دقت و کاهش هشدارهای کاذب در تشخیص حرکت ترکیب می کنند. رایج ترین ترکیب در حسگرهای حرکتی با فناوری دوگانه، سنسورهای مادون قرمز غیرفعال (PIR) و مایکروویو (MW) هستند.
سنسور PIR با گرفتن پرتوهای طول موج مادون قرمزی که یک فرد یا جسم متحرک ساطع می کند، گرما و حرکت بدن را تشخیص می دهد. از سوی دیگر، حسگر مایکروویو امواج مایکروویو را منتشر کرده و به دلیل سرعت بالاتر آن نسبت به پرتوهای مادون قرمز، و به آن اجازه می دهد تا حرکات جزئی را که حسگر مادون قرمز از دست می دهد، تشخیص دهد.
هر دو سنسور PIR و مایکروویو باید به طور همزمان فعال شوند تا حسگر دوگانه بتواند حرکت را ثبت کند. این نیاز به طور قابل توجهی هشدارهای کاذب ناشی از عواملی مانند نوسانات دما، حیوانات کوچک یا اجسام متحرک مانند پرده را کاهش می دهد.
به عنوان مثال، افزایش سریع دما در اتاق می تواند باعث خاموش شدن PIR شود، در حالی که باد می تواند یک جسم را حرکت دهد و حسگر مایکروویو را فعال کند.
سنسور حرکتی مایکروویو
سنسورهای حرکت مایکروویو که به عنوان حسگر رادار نیز شناخته می شوند، با انتشار سیگنال های مایکروویو و سپس اندازه گیری بازتاب آن سیگنال ها برای تشخیص حرکت عمل می کنند. این حسگرها امواج الکترومغناطیسی با طول موج های بین میلی متر تا متر، در محدوده فرکانس گیگاهرتز تولید میکنند.
سیگنال مایکروویو ساطع شده در فضای اطراف حرکت می کند تا با اشیاء و سطوح در میدان دید سنسور تعامل داشته باشد. هنگامی که سیگنال مایکروویو ساطع شده با یک جسم یا مانع مانند یک شخص یا یک وسیله نقلیه مواجه می شود، مقداری از انرژی مایکروویو به سمت سنسور منعکس می شود. گیرنده سنسور سیگنال های منعکس شده را می گیرد و عواملی مانند تغییر فرکانس سیگنال (اثر داپلر) و تغییر فاز را برای تعیین حضور و حرکت اجسام تجزیه و تحلیل می کند. هنگامی که حرکت شناسایی و تأیید شد، سنسور مایکروویو اقدامی مانند روشن کردن چراغها، به صدا درآوردن زنگ هشدار یا فعال کردن یک سیستم امنیتی را آغاز می کند.
سنسورهای مایکروویو می توانند ناحیه بزرگتری را نسبت به حسگرهای مادون قرمز غیرفعال پوشش دهند . اما گران تر هستند و می توانند هشدار های کاذب بیشتری ایجاد کنند. آنها نسبت به هشدارهای کاذب ناشی از عوامل محیطی مانند باد و باران به طور معقولی غیرقابل نفوذ هستند و می توانند طوری برنامه ریزی شوند که قسمت هایی از خانه را که کودکان و حیوانات خانگی اغلب در آن بازی می کنند نادیده بگیرند.
سنسورهای مایکروویو در دستگاه های امنیتی برای محافظت از فضاهای باز، برای نظارت در صنایع صنعتی و بهداشتی و در کاربردهای ژئومورفولوژیکی (علم شناسایی اشکال و ناهمواری های زمین)استفاده میشوند. این سنسور ها معمولاً در مکانهای تجاری و صنعتی استفاده میشوند و پالس هایی را در بردهای طولانی برای تشخیص حرکت و پوشش مناطق وسیعتری نسبت به PIR منتشر می کنند.
سنسورهای حرکتی توموگرافی
سنسورهای حرکتی توموگرافی یک نوع پیشرفته از فناوری تشخیص حرکت هستند. برخلاف سنسورهای حرکتی سنتی که به یک سنسور تکیه می کنند، سنسورهای حرکتی توموگرافی از چندین گره (Node) تشکیل شده اند که در یک فضا توزیع شده اند. این گره ها یک شبکه مش تشکیل می دهند و برای نظارت بر محیط با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند.
عملکرد سنسورهای حرکتی توموگرافی بر اساس اصل تشخیص اختلالات در پیوندهای بین گره ها است. هنگامی که یک شی یا شخص وارد میدان بین گره ها می شود، پیوندها را مختل می کند و حرکت سیگنال را نشان می دهد. این امر باعث می شود که حسگرهای حرکتی توموگرافی در تشخیص حضور یک فرد یا شی بسیار موثر باشند.
سنسورهای حرکتی توموگرافی را می توان به طور کامل پنهان کرد. از آنجایی که آنها مانند سایر سنسورها به خط دید متکی نیستند، می توان این حسگرها را از دید پنهان کرد و این امر آنها را برای برنامه های نظارت دقیق، ایده آل می کند.
سنسورهای حرکتی ارتعاشی
سنسورهای حرکت ارتعاشی که به آنها سنسور لرزه ای نیز گفته می شود، دستگاه های منحصر به فردی هستند که ارتعاشات کوچک ناشی از حرکت را تشخیص می دهند. این حسگرها بسیار حساس هستند و از اجزایی مانند کریستال های پیزوالکتریک و شتاب سنج ها برای تشخیص ارتعاشات کوچکی که هنگام حرکت اجسام رخ می دهد استفاده می کنند.
سنسورهای ارتعاش در تشخیص تلاش برای نفوذ به ساختمان یا دستکاری تجهیزات امنیتی بسیار مفید هستند. حساسیت بالای آنها به آنها اجازه میدهد تا حتی کوچکترین اختلالات را متوجه شوند و لایهای از امنیت را فراهم کنند.
سنسور حرکت تماسی
سنسورهای حرکت تماسی که به عنوان سنسورهای درب/پنجره نیز شناخته می شوند ، نوعی حسگر حرکتی هستند که برای تشخیص حرکت در درها یا پنجرهها طراحی شدهاند. وقتی در یا پنجره ای باز می شود به شما هشدار می دهند.
حسگرهای تماسی از آهنربا برای تشخیص حرکت استفاده می کنند. سنسور معمولا از دو قسمت تشکیل شده است: یک قسمت به در یا قاب پنجره (جلو) و قسمت دیگر به خود در یا پنجره متصل می شود. این دو قسمت با بسته شدن در یا پنجره یک مدار بسته را تشکیل می دهند.
هنگامی که در یا پنجره باز می شود، دو قسمت سنسور از هم جدا شده و مدار قطع می شود. این تغییر توسط سنسور تشخیص داده می شود و سپس یک زنگ هشدار ایجاد می کند یا یک هشدار به سیستم امنیتی ارسال می کند .
حسگرهای حرکتی ایمنی حیوانات خانگی
حسگرهای حرکتی ایمنی حیوانات خانگی برای تمایز بین حرکات انسان و حیوانات خانگی طراحی شده اند. این حسگرها برای صاحبان حیوانات خانگی که میخواهند خانههای خود را بدون ایجاد آلارم کاذب به دلیل فعالیت حیوانات خانگی خود ایمن کنند، یک موهبت است.
اکثر حسگرهای حرکتی ایمنی حیوانات خانگی مبتنی بر فناوری مادون قرمز غیرفعال هستند که می توانند حیوانات را تا یک وزن مشخص نادیده بگیرند. این محدودیت وزن معمولاً حدود 40 پوند است، اما بسته به مدل خاص سنسور می تواند متفاوت باشد.
حسگر های حرکتی ویدئویی
حسگرهای حرکت ویدئویی از پردازش سیگنال پیشرفته برای تشخیص حرکت در میدان دید خود استفاده می کنند. آنها معمولاً در دوربین های امنیتی استفاده می شوند و یک لایه امنیتی و راحتی بیشتری را برای صاحبان خانه و مشاغل فراهم می کنند.
هنگامی که یک حسگر حرکت ویدئویی حرکت را تشخیص می دهد، دوربین شروع به ضبط تصاویر می کند. این ویژگی بسیار مفید است چون دوربین فقط در صورت وجود حرکت ضبط را شروع می کند ، و با عدم ضبط ساعت ها فیلم بی فایده، در ذخیرهسازی حافظه صرفه جویی میشود.
چرا از سنسورهای حرکتی استفاده کنیم
حسگرهای حرکتی مزایای زیادی را ارائه می دهند که ایمنی، راحتی و کارایی را افزایش می دهند.
نظارت بر فعالیت های غیرمجاز
سنسورهای حرکت، تحرکات غیرمجاز را تشخیص می دهند و هشداری را به کنترل پنل شما ارسال می کنند. این سیستم اعلان فوری برای حفظ امنیت مکان مورد نظر شما، به خصوص زمانی که آنجا نیستید، بسیار مهم است.
حسگرهای حرکتی مانند نگهبان عمل می کنند و آماده واکنش به موقعیتهای مختلف هستند، برای مثال حرکت در اتاق نشیمن، باز یا بسته شدن پنجرهها یا درها، یا حتی شکستن پنجره. زمانی که به دوربینهای امنیتی، ابزارهای بازدارنده مانند آژیرها و چراغهای بارق متصل می شوند، مؤثرترین عملکرد را دارند.
محدودیت های سنسورهای حرکتی
در حالی که حسگرهای حرکت بخشی جدایی ناپذیر از یک سیستم امنیتی هستند، اما بدون اشکال نیستند. درک این محدودیت ها می تواند به کاربران در تصمیم گیری آگاهانه و بهینه سازی استفاده از آنها کمک کند.
آلارم های کاذب
سنسورهای حرکتی می توانند آلارم کاذب ایجاد کنند. عوامل مختلفی مانند حیوانات خانگی، تاب خوردن درختان و سایر عناصر محیطی میتوانند برخی از حسگرها را فعال کنند و به هشدارهای اشتباه منجر شوند. نصب نادرست، مانند قرار دادن سنسورها خیلی نزدیک به منابع گرما مانند دریچه های گرمایش، کوره ها و شومینه ها، علت اصلی هشدارهای کاذب است. در چنین مواردی، آشکارسازهای حرکتی می توانند حرکت هوای گرم را با حرکت واقعی اشتباه بگیرند.
نگرانی های مربوط به تشعشعات
سنسورهای مایکروویو تشعشعات الکترومغناطیسی را در سطوحی مشابه با امواج تلفن های همراه و روترهای وای فای ساطع می کند.از سوی دیگر، حسگرهای توموگرافی اشکال پرانرژی پرتویی را منتشر می کنند که به طور بالقوه می تواند به بافت زنده آسیب برساند. این حسگرها به ندرت در خارج از گیت های امنیتی فرودگاه و اتاق های پزشکی استفاده می شوند. اگر در مورد اثرات ناشی از تشعشعات ساطع شده توسط آشکارسازهای حرکتی نگرانی دارید، توصیه می شود با کارشناسان امنیتی مشورت کنید.
تاکتیک های فرار
مزاحمان ممکن است از تاکتیک های مختلفی برای فریب دادن حسگرهای حرکتی استفاده کنند. اینها شامل حرکت بسیار آهسته، راه رفتن مستقیم زیر آشکارساز، مخفی شدن در پشت قطعات بزرگ مبلمان، خزیدن یا خمیدن به قد حیوان خانگی، و پوشاندن حسگر حرکت با یک تکه کاغذ، فویل یا پارچه است.
بسیاری از آشکارسازهای حرکت مدرن برای مقاومت در برابر این تاکتیک های فرار طراحی شده اند. به عنوان مثال، برخی از حسگرهای حرکتی برای شناسایی شخصی که در حال خزیدن است، پرتوهای خود را به سمت پایین و بیرون پرتاب می کنند. برای به حداکثر رساندن محافظت از خانه خود، استفاده از چندین نوع دستگاه مانند سنسورهای پنجره و در و سنسور شکستن شیشه، همراه با سنسورهای حرکت را در نظر بگیرید.
محل قرار دادن سنسورهای حرکتی برای بهترین پوشش
اگر می خواهید آشکارسازهای حرکتی شما بهترین عملکرد را داشته باشند، قرار دادن حسگر در مکان مناسب بسیار مهم است. حسگرهای شما باید در مکان مناسبی نصب شوند تا بیشترین شانس برای تشخیص تحرکات در خانه شما را داشته باشند.
نقاط ورود
سنسورها را در نزدیکی نقاط اصلی ورودی خانه مانند درب جلو و درب پشتی نصب کنید. شما همچنین می توانید از ردیاب های حرکتی که به طور خاص برای درها و پنجره ها طراحی شده اند استفاده کنید.
مناطق پرتردد
سنسورها را در مناطق پرتردد قرار دهید. مانند راهرو ها، راه پله یا مکان شلوغ که امکان تردد بالایی دارد.
از منابع حرارتی اجتناب کنید
سنسورهای PIR را نزدیک منبع گرما نصب نکنید. سنسورهای PIR نوسانات دمای یک منطقه معین را تجزیه و تحلیل می کنند و اگر خیلی نزدیک به دریچه، کوره یا شومینه نصب شوند، میتوانند هشدار کاذب را ایجاد کنند. این سنسورها را در فاصله 3 الی 4 متری از پنجره های آفتابی، دریچه های گرمایش و رادیاتورها قرار دهید.
انسداد دید توسط موانع
اطمینان حاصل کنید که هیچ مانعی دید سنسورها را کور نمی کند. انسداد ممکن است در ابتدا آشکار نباشد. به عنوان مثال، اگر یک چراغ حسگر حرکتی را در خانه خود و بالای مسیر ورودی خود نصب می کنید، ماشین پارک شده شما ممکن است توانایی آن برای تشخیص حرکت در پیاده رو یا خیابان را مسدود کند.
گوشه های اتاق
گوشه های اتاق یک نقطه دید مناسب را فراهم می کند که به حسگرهای حرکتی اجازه می دهد تا منطقه وسیع تری از اتاق را پوشش دهند. هنگامی که سنسور در یک گوشه قرار بگیرد، میدان دید سنسور می تواند به صورت مورب در سراسر اتاق گسترش یابد.
فضای باز گسترده
استفاده از سنسورهای اولتراسونیک یا مایکروویو را برای پوشش دادن مساحت بیشتر و برای فضاهای بزرگتر در نظر بگیرید.
حسگرهای حرکتی برای مشاغل
سنسورهای حرکتی راه حلی موثر برای چالش های امنیتی و عملیاتی مختلف که کسب و کارها با آن مواجه هستند را ارائه می دهند. در اینجا چند روش برای استفاده از حسگرهای حرکتی در یک محیط تجاری آورده شده است.
هشدار امنیت متجاوزان پس از ساعت کاری
املاک تجاری و فروشگاه های خردهفروشی اغلب کالاهای ارزشمندی مانند دستگاههای الکترونیکی، جواهرات، هنر، ظروف شیشهای، و ... را در خود جای میدهند که آنها را به اهداف جذابی برای سارقان تبدیل میکند. حسگرهای حرکتی می توانند هرگونه ورود غیرمجاز، حتی بی صدا ترین آن ها را با سنجش گرما و حرکت بدن تشخیص دهند.
زنگ هشدار به محض عبور یک مهاجم از پرتو حسگر به صدا در می آید و در عرض چند دقیقه به پلیس هشدار می دهد.
پرسنل غیرمجاز را از مناطق محدود دور نگه دارید
در یک محل تجاری بزرگ، گاهی اوقات نظارت بر مناطق ممنوعه دشوار است. از سنسورهای حرکتی می توان برای دور نگه داشتن افراد غیرمجاز از مناطق حساس مانند اتاق سرور و ... استفاده کرد.
فعال کردن چراغ ها به صورت خودکار
حسگرهای حرکتی را می توان به چراغ های یک ملک تجاری متصل کرد تا هر زمان که شخصی وارد اتاق می شود یا از راهرو عبور می کند، به طور خودکار فعال شوند. این ویژگی صرفه جویی در مصرف انرژی را در پی دارد.
در پایان می توان گفت که با توجه به نیاز و مکان مورد استفاده، باید از حسگر هایی استفاده نمایید که مناسب نیاز شما باشد تا بتواند از هشدار های کاذب جلوگیری کرده و بهترین نتیجه را برایتان در پی داشته باشد.
