حسگر حرکتی چیست؟

حسگر حرکتی دستگاهی است که حرکت هر چیز متحرک را تشخیص می دهد، خصوصا موجودات زنده و انسان. این دستگاه معمولا در سیستمی قرار می گیرد تا حاصل کار پس از تشخیص حرکت به صورت اجرای واکنشی خودکار یا اعلام هشدار به کاربر اتفاق افتد.
سنسور حرکتی بخشی حیاتی از سیستم های امنیتی، سیستم های روشنایی هوشمند، سیستم های کنترل هوشمند خانه، سیستم های بهینه سازی مصرف انرژی و بسیاری سیستم های دیگر است.
یک سنسور حرکتی الکترونیکی از حسگر های نوری، مایکروویو یا آکوستیک و در اکثر مواقع به همراه فرستنده هایی تشکیل شده است.
حسگر های حرکتی فعال نشانه های منتشر شده یا منعکس شده از حرکت اشیاء متحرک را تشخیص می دهند، به این ترتیب که تغییر در میدان های نوری، مایکروویو یا آکوستیک در نزدیکی حسگر حرکتی به وسیله سنسور های موجود در آن تشخیص داده می شود.
برخی از حسگر های حرکتی ارزان می توانند تغییرات یاد شده را در فواصل نهایتا 15 متری خود بفهمند. سیستم های تخصصی تر که اصولا گران ترند بازه های عملکرد طولانی تری دارند.
حسگر های حرکتی توموگرافیک می توانند بازه های بسیار بزرگتری را پوشش دهند زیرا امواج رادیویی و فرکانس های قابل تشخیص توسط آن ها تقریبا از تمام موانع عبور می کند.
حسگر های حرکتی کاربرد گسترده ای در مصارف خانگی و تجاری پیدا کرده اند. باز کردن خودکار در های ورودی در فضا های تجاری یکی از کاربرد های ساده حسگر حرکتی است.
این حسگر ها در کاربردی دیگر می توانند تعداد دقیق خودرو های پشت چراغ قرمز را تشخیص داده و زمان ایست آن ها پشت چراغ را کاهش یا افزایش دهند.
ساده ترین کاربرد Motion Sensor در زمینه روشنایی هوشمند را باید روشن کردن لابی یا راهرو ساختمان ها پس از ورود افراد به آن ها دانست.
سیستم روشنایی هوشمند با روشن کردن محیط فقط در زمانی که مورد نیاز است مصرف انرژی را به شدت کاهش می دهد.
حسگر های حرکتی در دزدگیر هم به کار می روند زیرا می توانند حرکت افراد غیر مجاز وارد شده به هر محیط را تشخیص دهند. پس از تشخیص حرکت، واکنش هایی مانند ضبط ویدئو توسط دوربین های امنیتی، اطلاع رسانی به مالک فضا یا حتی تماس با نیرو های امنیتی آغاز می شود.
در ادامه انواع حسگر حرکتی توضیح داده شده است.

حسگر Passive infrared

حسگر های PIR یا مادون قرمز فعال با تشخیص طول موج های میانی Infrared به حرارت بدن موجودات زنده حساس است.
از آنجا که هیچ گونه محتوای انرژی از حسگر ساطع نمی شود، آن را Passive نامیده اند. چشم های الکترونیکی نقطه مقابل حسگر RIP است که با ساطع کردن یک اشعه مادون قرمز و در صورت قطع آن توسط موجودات یا اشیاء متحرک به تشخیص حرکت می پردازد.

حسگر Microwave

این گونه حسگر بر اساس قانون دوپلر کار می کند و عملکردی شبیه با دوربین های سرعت بزرگراهی دارند. از حسگر موج مایکروویو پیوسته ای منتشر می شود و انتقال فاز در این موج به واسطه حرکت اشیاء نتیجه ای به شکل یک سیگنال Heterodyne در امواج صوتی با فرکانس کم خواهد داشت.

حسگر Ultrasonic

یک مبدل اولتراسونیک موجی اولتراسونیک از خود ساطع می کند و بازگشت این موج از اشیاء اطراف ثبت می شود. درست مانند رادار های دوپلر، تشخیص بازگشت موج به معنی تحرک است.

حسگر Tomographic

این سیستم با ثبت اغتشاشات امواج رادیویی وقتی از یک نقطه به یک نقطه دیگر یک شبکه مش بندی شده می روند کار می کند. این سیستم ها به راحتی فضاهای بزرگ را پوشش می دهند زیرا اغتشاشات را از پشت تقریبا تمام موانع حس می کنند.

نرم افزار های ویدئویی

با بکارگیری دوربین های ارزان قیمتی که می توانند فیلمبرداری کنند، می توان حرکات اشیاء در بازه عملکردی آن ها را با تحلیل ویدئو های ثبت شده توسط نرم افزار تشخیص داد.

حسگر های حرکتی دوگانه

بسیاری از حسگر های حرکتی مدرن با ترکیب تعدادی از تکنولوژی ها کار می کنند. استفاده از تکنولوژی های متعدد تشخیص حرکت احتمال اشتباه را کاهش می دهد.
برای نمونه خیلی از سنسور های حرکتی از سنسور های PIR و مایکروویو به صورت همزمان استفاده می کنند.
برای اعلام حرکت، هر دو سنسور باید حرکت را تشخیص داده باشند. به این ترتیب احتمال اشتباه در اعلام حرکت کاهش خواهید یافت، زیرا نور و گرما توسط حسگر PIR و نه حسگر مایکروویو تشخیص داده شده و تشخیص حرکت اجسامی مانند شاخه های درختان وظیفه حسگر مایکروویو خواهد بود، نه حسگر PIR.
اگر فرد متجاوزی بتواند حسگر PIR یا مایکروویو را به اشتباه بیاندازد، حرکت در مجموع اعلام نخواهد شد.
معمولا حسگر های PIR برای کاهش مصرف انرژی و احتمال خطا با سنسور های دیگر ترکیب می شوند. حسگر های PIR انرژی کمتری نسبت به حسگر های مایکروویو مصرف می کنند، به همین دلیل حسگر های ترکیبی زیادی به گونه ای طراحی شده اند که پس از اعلام حرکت توسط سنسور PIR، امواج مایکروویو ساطع شود و اگر باز هم حرکت تشخیص داده شد، حرکت اعلام شود.
اینترنت اشیاء در سال 2018 و پیش بینی آینده
پروتکل MQTT چیست؟
فهرست