실내에서 사람의 존재를 추적하기 위해 어떤 센서를 선택해야합니까?


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이것은 가정 자동화에 관한 취미 프로젝트입니다. 아이디어는 측정, 통신, 출력 데이터 및 제어 기기를 사용하는 저렴한 마이크로 컨트롤러의 분산 시스템입니다.

이 시스템이 수행해야 할 중요한 작업 중 하나 는 내부에 사람이있는 경우 모든 방에서 감지 하는 것입니다 (깨어 있거나 자고 구별하는 것이 최고의 보너스가 될 것입니다). 이것이 가능하다면 나는 여전히 손실에 있습니다. PIR? 웹 카메라? 마이크? 문에 광학 카운터? 초음파?

센서 출력 당 사용 가능한 처리 능력 : 3 초 동안 5MIPS의 avr 명령 (8 비트 RISC) = 1,500 만 명령.

일반적인 사용 시나리오는 다음과 같습니다.

  • 아파트가 비어 있습니다 (시스템에서 알아야 함).
  • 문이 열리고 복도에 4 명이 모입니다. (시스템은 누군가가 복도에 있다는 것을 알아야합니다).
  • 두 개는 한 방으로 간다 (시스템은 몇 초 이하의 지연으로 방을 따라 경로를 추적해야하며 복도에 아직 누군가가 있다는 것을 알고 있어야한다).
  • , 그들 중 하나는 돌아오고, 다른 하나는 의자에 앉습니다 (첫 번째는 추적됩니다. 시스템은 앉아있는 사람이 어느 방인지 알아야합니다).
  • 그 동안 나머지 2 개는 복도의 2 x 2 미터 영역에서 무작위로 방황합니다 (신발 벗기, 코트 걸기) (시스템이 여전히 해당 영역에 있음을 알아야 함).
  • 하나는 다른 방으로 가서 라디오를 켜고 잠을자는 것입니다 (시스템에는 잠자는 사람이 있다는 것을 알아야합니다 ).
  • 누군가 아파트를 떠나고 10 분 후에 돌아옵니다 (여기서 유일한 요구 사항은 시스템에 아직 사람이 있다는 것을 시스템에 알리는 것입니다).
  • 세 휴가 (시스템에는 아직 누군가가 있다는 것을 알아야합니다).
  • 훨씬 나중에, 잠자는 사람이 일어나서 30 분 동안 방황 한 후 아파트를 떠납니다 (시스템은 몇 초 이하의 시차를두고 방으로 자신의 위치를 ​​추적해야합니다. .

나는 애완 동물이 없습니다.


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데드 레 코닝 및 RFID 기반 기준을 사용하여 실내 사람들을 추적하는 프로젝트를 알고 있습니다. 어쩌면 가정 취미 프로젝트에 약간의 과잉 일 수도 있지만 여전히 깔끔합니다.
MichaelHouse

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: 시스템을 세고 그 사람들은 깔끔한 있습니다 youtube.com/watch?v=BiTuFXuFoPY&feature=player_embedded . PIR을 사용한다고 생각합니다.
Chris Laplante

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나는 같은 문제가 있지만 우리 집에는 두 사람과 고양이가 있습니다. PIR은 애완 동물과 안정적으로 작동하지 않습니다. 나는 그들 중 많은 것들을 테스트했습니다. 그들은 걸러 보정 할 수 ONE 고양이의,하지만 그들은 방 toghether에 입력 할 때, PIR은 ... 어쨌든 트리거
Axeman

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다음 실험에서는 출입자 수를 감지하지 않고 각 문에 RFID 태그 (팔찌 또는 반지 등의 형태로)와 중간 거리 RFID 리더 몇 개를 시도해 볼 것이라고 생각합니다. 방을 나갈 때뿐만 아니라 WHO도 있습니다 (시스템은 각 사람에 대해 구성을 가질 수 있습니다). 그리고 한 번 손님을 위해 ... 우리는 그들이 집에 들어갈 때 태그에 팔목거야 ... : D
Axeman

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완전히 해결하기가 매우 어려운 문제이며 많은 가정 / 사무실 자동화 프로젝트가 실패하거나 멋진 수동 온 / 오프 스위치로 전환되는 이유는 무엇입니까?
Brian Knoblauch

답변:


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특히 가정 취미 프로젝트의 경우 PIR (Passive InfraRed) 센서로 시작합니다. 그것들은 싸고 움직이는 인체처럼 따뜻한 것을 감지하는데 매우 효과적입니다.

그러나 PIR 센서는 소파에서 자거나 앉아있는 사람과 같은 정전기가 발생하는 물체를 감지하지 못합니다. 장소 주변에 충분한 PIR 센서가 있으면 움직임이있는 곳과 방향을 알고 사람들이 움직이지 않는 위치를 추측 할 수 있습니다. PIR 센서는 본질적으로 사용자에게 방향을 제시하지는 않지만 순차적으로 활성화됩니다. 예를 들어, 복도에서 순차적으로 트리거되는 3 개의 센서는 누군가가 그 방향으로 복도를 걷고 있다는 강력한 단서입니다. 누군가 출입하는 방의 움직임을 본 후 출입구에는 움직임이없는 경우, 출입 한 사람이 여전히 내부에 있지만 움직이지 않는 것으로 추측 할 수 있습니다.

이 시스템은 완벽하지는 않지만 PIR 센서는 저렴하고 놀랍도록 민감하기 때문에 충분히 사용할 수 있다고 생각합니다.

명심해야 할 것은 애완 동물이 움직이는 것처럼 다른 따뜻하고 움직이는 물체도 PIR 센서를 작동 시킨다는 것입니다. 개가 있다면 센서를 조준하여 바닥에서 몇 피트 떨어진 곳에서만 움직임을 볼 수 있습니다. 고양이는 많이 뛰어 다니지 만 더 작기 때문에 고양이를 촉발시키지 않는 방법이있을 수 있습니다. 이 시스템은 따뜻하고 움직이는 것만이 인간이라는 것을 알면 훨씬 쉬울 것입니다.


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움직이지 않는 사람 감지 사례는 문제가 될 수 있습니다. 몇 주 전에 저는 욕실 조명을 작동시키기 위해 일종의 모션 센서를 사용하는 호텔에 머물 렀습니다. 내가 움직이거나 움직이지 않을 때의 약 10 %는 불이 꺼졌습니다. 그들이 일반적으로 머물 렀기 때문에 나는 그들을 팔 았던 사람은 시스템을 발견하기 위해 논리를 추가했지만 약간 버그가 있다고 가정합니다. 나는 그것이 어떻게 실패했는지 패턴을 식별 할 수 없었다.
Dan Neely 2016 년

마이크로 컨트롤러 (또는 많은 마이크로 컨트롤러)를 사용하고 있기 때문에 상태 머신을 구현하여 제어 장치 또는 노드에서 룸의 마지막 상태를 로컬로 유지하려고 할 수 있습니다. 따라서, 잠자는 사람이 여전히 누워 있고 누군가가 방에 들어간 상태 머신을 알면, 그로부터 발산되는 균일 한 (아마도) IR 서명이 있더라도, 시스템은 움직임을 더 잘 인식 할 수있다.
Anshul

@Anshul 어떻게됩니까?
MaNyYaCk

@MaNyYaCk 매우 순진한 구현은 모션을 감지 할 때 비트 값을 1로 설정하는 것입니다. 즉, 문에서 복도까지 순서대로 센서를 실행 (첫 번째는 도어 센서)-엔트리, 마지막 센서 인 경우 0 발사. 이것은 물론 매우 사소하고 바보입니다. (이것은 위의 Olin의 주요 답변에서 언급 된 것입니다). 둘 이상의 사람이 들어 와서 모두 떠나지 않으면 어떻게됩니까? 따라서 더 나은 의사 결정 모델을 위해 많은 센서의 정보를 통합 할 수 있습니다.
Anshul

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PIR 의. 필자는 이전 작업과 가정 자동화를 위해 Matsushita / Panasonic NaPiOn PIR을 테스트했으며 제대로 작동했습니다. 그것들은 수신기 신호의 변화에 ​​반응하는 동작 탐지기 였지만 탐지기가 정적 신호를 수신하면 신호를주는 존재 탐지기를 사용할 수 있습니다.

나는 풀오버 위의 코트와 같은 다른 유형의 의류로 테스트했으며 항상 수 미터 거리에서 나를 감지했기 때문에 머리와 손의 방사선은 이미 충분했습니다. 그래서 담요 아래에서 자고있는 사람도 감지 될 것입니다 (아마도 그녀가 완전히 덮지 않는 한).


옷을 입으면 옷이 상당히 따뜻해 지므로 항상 열을 방출한다고 생각하지만 그것이 시스템의 정확도에 영향을 줄 수 있다는 것이 사실입니다.
Gerard

이 센서 유형에 사용할 수있는 다음 IR 온도 모듈을 찾았습니다 : MLX90614ESF. 단위당 약 5 USD입니다. 나는 그것을 실험 해 볼 것이라고 생각합니다. PIR 움직임 감지기에 사용 된 것과 비슷한 종류의 렌즈를 사용해야한다고 생각합니다.
bcelary

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PIR은 움직이는 사람을 감지하는 데 능숙합니다.
당신이 방 당 그들 중 다수를 가지고 있다면 당신은 사람들을 추적하고 그들이 "RADAR에서"사라질 때 그들이 어디에 있는지 결정함으로써 합리적인 성공으로 비 이동성 인간의 존재를 유추 할 수 있습니다.

도플러 RADAR 모듈은 한때 도어 오프너에 일반적이었고 현재는 PIR로 대체되어 탁월한 움직임 탐지기를 만듭니다. 상대적으로 쉽게 자신을 만들 수 있습니다. 또한 움직이는 고양이와 개, 퍼덕 거리는 커튼 등을
감지합니다. 출력을 대역 통과 필터링하여 사람으로 감지 할 수 있습니다. 나는 인간의 관절이 독특하고 특히 고양이와 개에서 같은 주파수에서 발견되지 않는 관절 주파수를 생성한다고 들었습니다. 나는 이것이 매우 신뢰할 수있는 사람 탐지기라고 들었다.

초음파는 PIR 또는 RADAR보다 좋지 않다

언급 한 다른 시스템은 빔 카운터 유형 역할에서 트리거 될 수 있지만 PIR 및 RADAR의 실제 사람 감지 기능이 부족합니다.


"데드 스팟 트래킹"을 사용하는 PIR이 여러 그룹에 의해 혼동 될 수 있다는 점이 우려됩니다. 예를 들어, 방으로 이어지는 홀을 모니터링하고 있고 2 명이 방에 들어갔고 1 명이 나갔습니다. 두 사람이 나란히 걷고 있었다면, 한 사람으로 볼 수 있으며 실제로 1 명이있을 때 그 방에 남아있는 사람이 없다고 믿게 할 수 있습니다.

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추가 사항 : 저렴한 DIY 힘 센서로 잠자는 사람을 감지 할 수 있습니다. 알루미늄 호일 두 줄무늬를 잡고 약간 구겨냅니다. 그런 다음 롤을 돌려 커패시터를 형성하십시오. 비닐 봉지 나 호일을 절연체 / 유전체로 사용하십시오.

침대 / 소파 받침대 또는 발의 전체 무게로 이것을 짜십시오. 그런 다음 용량을 측정하십시오. 예를 들어,이를 발진기 회로의 일부로 만들고 인터럽트를 카운트하거나 충전에 필요한 CPU 사이클을 카운트합니다.

베개가 추가되거나 제거되는 것을 감지하기에 충분합니다. 시간이 지남에 따라 표류하지만 무게 추가, 무게 제거, 무게 변화 등의 이벤트를 안정적으로 감지 할 수 있습니다. (예, 실제로 수면 시간이 기록되어 있습니다.) 누군가가 바닥에서 자기로 결정하면 도움이되지 않지만 시작입니다.


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나는 프리즘을 감지하는 좋은 방법이라고 생각했습니다. 방의 바닥의 무게 또는 변형을 감지하여 사람들을 감지 할 수있는 전자 디자인을 사용하고 있습니다 (대략적으로 차이는 50kg avrg와 같습니다) 인간의 임신 전의 방 무게는 사람이 방에 접근 할 때와 비교 한 다음 몸무게의 차이로 감지 할 때의 마스터 측정 값이됩니다.


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나는 KHz 범위에서 무선 신호를 생성하고 후자에 긴 감지 안테나에서 감지 된 신호의 간섭을 측정하는 것이 훨씬 더 쉽고 쉬울 수 있다고 생각합니다!

저항이 알려진 trasmit 안테나에 적용되는 일부 직교 신호를 통해 인체의 위치를 ​​감지 할 수도 있습니다.


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내 솔루션은 모든 가능한 솔루션 중 가장 단순한 생각입니다. 컴퓨터에 Yawcam이라는 모션 감지 소프트웨어 패키지가 설치되어 있습니다. 이 작은 강아지는 내 HP 5210 웹 카메라를 통해 아파트에서 움직이는 모든 것을 사진으로 찍습니다. 다음으로, 짖는 개 전자 레인지 동작 탐지기가 내 정문을 지적했습니다.

마지막 접촉으로 나는 현관 바깥쪽에 작은 스티커 / 운송 라벨을 붙였다 : Surveillance Camera Inside.


실제로 얼굴 인식 소프트웨어가 갈 수 있습니다. 가장 큰 문제는 프라이버시입니다. 시스템에 공기가 빠지지 않으면 누군가 카메라를 사용할 수 있습니다. 따라서 왜이 솔루션이 그렇게 많이 다운 투표되었는지 알 수 없습니다.
Vorac

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Olin Lathrop의 대답은 충분해야하지만 프로젝트에 사운드 감지 센서를 추가하면 인간 존재 감지 속도가 높아질 수 있습니다.

소리 감지 센서로 사람의 목소리를 감지하려고 시도하면 실내 또는 홀에서 존재 감지의 또 다른 신호가 될 수 있습니다.

인터넷을 통해 저렴하고 민감한 사운드 감지 센서를 사용할 수 있습니다.


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나는 위치에있는 사람들의 수를 세는 스캐너에 대해 생각합니다. Wi-Fi 스캐너를 사용할 수 있습니다. 방에 사람이 있는지 여부를 알고 싶다면 Wi-Fi 감지기를 방 구석에 놓으십시오. Wi-Fi 스캐너를 사용하여 감지기 내부를 스캔하십시오. 그런 다음 방에있는 사람을 찾아 숫자를 표시합니다.


WiFi 스캐너는 WiFi 신호를 스캔하지만 의미가 무엇인지 명확하지 않습니다.
플레이스 홀더
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