选择哪种传感器跟踪室内人的存在?


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这是一个有关家庭自动化的爱好项目。这个想法是一种廉价的微控制器的分布式系统,可以进行测量,通信,输出数据和控制设备。

该系统应该执行的一项重要任务是在每个房间内检测是否有人(清醒或入睡的区别将是最高的奖励:))。如果可行的话,我仍然茫然。PIR?网络摄像头?麦克风吗 门上的光学柜台?超声?

每个传感器输出的可用处理能力:3秒钟的5MIPS AVR指令(8位RISC)= 1500万指令。

典型的使用场景是:

  • 公寓是空的(系统应该知道)。
  • 门打开,四人一组进入走廊。(系统应该知道有人在走廊上)。
  • 两个人进入一个房间(系统应逐个房间跟踪他们的路径,滞后时间不超过几秒钟,另外还要知道走廊里还有人)。
  • ,其中一个返回,另一个坐在椅子上(要跟踪第一个。系统还应该知道坐着的人在哪个房间)。
  • 同时,其余两个人在走廊的2 x 2米区域中随机徘徊(脱鞋,悬挂外套)(系统应知道他们仍在该区域中)。
  • 一个人进入另一个房间,打开收音机,然后进入睡眠状态(系统应该知道那里有一个正在睡觉的人)。
  • 有人离开公寓并在10分钟后返回(这里唯一的要求是系统知道里面还有人)。
  • 三个假(系统应该知道里面还有人)。
  • 很久以后,卧铺起床,徘徊半小时,然后离开公寓(系统应以不超过几秒钟的滞后时间在房间内跟踪他的位置,并知道他何时离开现在里面没有人) 。

我没有宠物。


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我知道有一个使用航位推算和基于RFID的基准来跟踪室内人员的项目。也许对于家庭爱好项目来说有点矫kill过正,但仍然非常简洁。
MichaelHouse 2012年

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那些人数统计系统很整洁:youtube.com/watch?v=BiTuFXuFoPY&feature=player_embedded。我认为他们使用PIR。
克里斯·拉普兰特

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我有同样的问题,但是我们家有两个人和四只猫。而且PIR无法与宠物可靠地配合使用。我测试了许多。他们可以进行校准,以过滤掉ONE的猫,但是当他们在一个房间里toghether进入,PIR触发反正...
斧头兵

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我认为在下一个实验中,我将尝试在每个门上使用rfid标签(以手镯,戒指或类似形式)和几个中距离RFID读取器,以不仅检测进入或进入的人数。离开房间,而且还离开谁(因此系统可以为每个人进行配置)。对于一次来的客人...我们会在他们进入房屋时将他们

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一个很难解决的难题是为什么这么多家庭/办公室自动化项目要么彻底失败,要么变成精美的手动开/关开关……
Brian Knoblauch

Answers:


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特别是对于家庭爱好项目,我可能会从PIR(被动红外)传感器开始。它们价格便宜,并且在检测像人体四处移动的温暖物体方面非常有效。

但是,PIR传感器无法检测到静态温暖的物体,例如睡觉或仍然坐在沙发上的人。在周围有足够的PIR传感器时,您可能可以通过知道运动的方向和方向来推断人们静止不动的地方。PIR传感器并不是天生就可以为您提供方向的,但是依次激活它们中的足够多。例如,在走廊中依次触发的三个传感器是一个强有力的线索,表明有人正朝该方向走下走廊。如果您看到有人进入房间然后在房间里运动,但是在门口什么都没有运动,那么您可以很好地猜测进入的人仍然在里面,但是一动不动。

该系统并非万无一失,但PIR传感器价格便宜且非常灵敏,因此,我相信只要拥有足够多的PIR传感器,您就可以达到相当实用的水平。

要记住的一件事是,其他温暖的移动物体也会触发PIR传感器,例如宠物在移动。如果您有狗,请对准传感器,使它们仅在离地面几英尺远的地方运动。猫跳得很多,但是体积较小,所以也许有一种方法可以不触发猫。如果您知道唯一温暖的物体是人,那么该系统将容易得多。


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不动人检测情况可能是个问题。几周前,我住在一家使用某种运动传感器来激活浴室灯的酒店。当我坐着/站着不动时,大约有10%的时间灯熄灭。由于他们通常会留下来,因此我认为无论谁卖给他们,系统都会添加逻辑来检测案件,但是这有一些小问题。我从来没有发现失败的模式。
Dan Neely 2012年

由于您使用的是一个(或多个)微控制器,因此您可能在本地希望通过实现状态机来保留控制单元或节点中房间的最后状态。因此,即使正在睡觉的人静止不动,并且从他身上散发出统一的(不太完全的)IR签名,通过从状态机得知有人进入了房间,系统可能会更加了解运动。
2013年

@Anshul怎么办?
MaNyYaCk '17

@MaNyYaCk一个非常幼稚的实现可能只是在检测到运动时将位值设置为1,即按从门到走廊的顺序触发传感器(第一个是门传感器)-进入,而最后一个传感器则设置为0。开火。这当然是非常琐碎且容易愚弄的。(这也是上述奥林在主要回答中所说的)。如果有一个以上的人进入但又没有全部离开怎么办?因此,您可能想要融合来自许多传感器的信息,以获得更好的决策模型。
Anshul

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PIR秒。我已经在上一份工作中(也用于家庭自动化)测试了Matsushita / Panasonic NaPiOn PIR,它们工作良好。这些是运动检测器,对接收器信号的变化做出反应,但是您可以使用存在检测器,如果检测器接收到静态信号,该检测器也会发出信号。

我测试了不同类型的衣服,例如套头衫上的大衣,它始终可以在几米远的距离检测到我,因此显然头和手的辐射已经足够了。因此,我想一个人睡在毯子下面也会被检测到(除非她被毯子完全盖住了)。


您的衣服在穿着时会显着变热,因此我认为它们始终会散发热量,但这确实会影响系统的准确性
Gerard

我发现以下红外温度模块可用于此类传感器:MLX90614ESF。每单位约5美元。我想我会尝试一下。我猜想一个人必须使用某种类似于PIR运动探测器中使用的透镜。
bcelary

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PIR擅长检测移动的人。
如果每个房间中有许多人,则可以通过跟踪人员并确定他们在“离开雷达”时消失的位置来推断非监视人员的存在并取得了一定的成功。

多普勒雷达模块曾经是开门器的通用部件,现在已被PIR取代,成为了出色的移动探测器。您可以相对轻松地制作自己的作品。它们还可以检测运动中的猫狗,狗和拍打的窗帘等。
通过对输出进行带通滤波可以将检测仅限于人类。我被告知,人体关节产生的关节频率是独特的-特别是在猫和狗中没有以相同的频率发现。有人告诉我这是一个非常可靠的人员检测器。

超声波可能不如PIR或RADAR好

您提到的其他系统可能能够以波束计数器类型的角色被触发,但缺乏PIR和RADAR的实际人员检测功能。


我担心带有“死点跟踪”的PIR可能会被一群人弄糊涂。例如:您正在监视通向房间的大厅,有2个人进入房间,有1个人出去。如果2人走并排,那么你可能会看到它作为一个人,导致你相信没有人留在房间里的时候,其实有1

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要注意的一点是:可以使用便宜的DIY力传感器检测到熟睡的人。取两条铝箔条纹,将其弄皱一点。然后将它们滚动以形成电容器。使用塑料袋或铝箔作为绝缘体/电介质。

在床/沙发底座或脚的全部重量下挤压。然后测量容量。例如,使其成为振荡器电路的一部分,并计算中断次数,或计算对其充电所需的CPU周期。

足以检测到已添加或卸下枕头。它会随着时间的流逝而漂移,但可以可靠地检测事件:增加重量,去除重量,移动重量。(是的,实际上我确实记录了我的睡眠时间。)如果有人决定在地板上睡觉,这无济于事,但这是一个开始。


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我当时想这是一种检测衰老的好方法,它使用的是一些电子设计,该设计可以检测房间地板的重量或变形来检测人员(很明显,相差很大,例如50公斤平均值),只能进行调整在人类成熟之前的房间重量,这将是与人类进入房间然后通过体重差异进行检测时进行比较的主要指标。


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我相信,产生KHz范围内的无线电信号,然后测量在长感测天线中检测到的信号上的干扰可能会更好,更轻松!

您甚至可以通过将一些正交信号施加到具有已知电阻率的传输天线上来检测人体的位置。


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我的解决方案是所有解决方案中最简单的解决方案。我在我的计算机上安装了一个运动检测软件包:Yawcam。这只小狗通过HP 5210网络摄像头拍摄了我公寓中所有活动的照片。接下来,我有一只咆哮的狗微波运动探测器指出我的前门。

最后,我在前门的外侧粘贴了一个小标签/运输标签,上面写着:“ Surveillance Camera Inside”。


实际上,人脸识别软件可能是必经之路。唯一的大问题是隐私-如果系统没有气密性,有人可能会进入相机。因此,我不明白为什么这个解决方案被否决了。
Vorac 2014年

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奥林·拉斯洛普(Olin Lathrop)的答案应该足够了,但是如果您在项目中添加一些声音检测传感器,则可以提高您的人类在场检测率。

尝试使用声音检测传感器检测人的声音,这可以成为房间或大厅中存在检测的另一种迹象。

廉价,灵敏的声音检测传感器可通过Internet获得。


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我想到了一种扫描仪,它可以计算一个地点的人数。我们可以为此使用Wi-Fi扫描仪。如果我们想知道房间中是否有人,请将Wi-Fi检测器放在房间的角落。与我们一起使用wi-fi扫描仪扫描探测器内的区域。然后它将感知房间中的人员并显示编号。


WiFi扫描仪会扫描WiFi信号,目前尚不清楚您的意思是什么。
占位符
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