Jak wykryć obecność (nie ruch) nikogo w pokoju?

Chciałbym monitorować stan pokoi w moim mieszkaniu i wyłączać ogrzewanie / chłodzenie / oświetlenie, gdy nikogo tam nie ma.

Widzę, że na rynku jest kilka czujników PIR, jednak nie rozumiem, dlaczego niektóre z nich są oznaczone jako „czujniki ruchu”, a niektóre jako „czujniki obecności” i czy istnieje między nimi prawdziwa różnica.

Doświadczenie z czujnikami ruchu zwykle instalowanymi na schodach poza mieszkaniem wyraźnie mówi mi, że czujniki ruchu nie nadają się do tego zadania.

Czy są więc czujniki, które mogą niezawodnie wykrywać obecność / nieobecność ludzi w pokoju?

Ten artykuł Adafruit, PIR Motion Sensor , zawiera opis czujnika PIR i podstawowe mechanizmy działania czujnika PIR. Streszczenie budowy czujnika PIR.

PIR są w zasadzie wykonane z czujnika piroelektrycznego (który widać poniżej jako okrągła metalowa puszka z prostokątnym kryształem pośrodku), który może wykrywać poziomy promieniowania podczerwonego. Wszystko emituje promieniowanie o niskim poziomie, a im cieplejsze, tym więcej promieniowania jest emitowane. Czujnik w detektorze ruchu jest podzielony na dwie połowy. Powodem tego jest to, że szukamy ruchu (zmiany), a nie średniego poziomu podczerwieni. Dwie połówki są połączone w taki sposób, że się znoszą. Jeśli jedna połowa widzi więcej lub mniej promieniowania IR niż druga, moc wyjściowa będzie wahać się w górę lub w dół.

W dalszej części artykułu, który wyjaśnia bardziej szczegółowo na temat budowy czujnika PIR.

Sam czujnik PIR ma dwie szczeliny, każda z nich jest wykonana ze specjalnego materiału wrażliwego na IR. Zastosowany tutaj obiektyw tak naprawdę niewiele robi, więc widzimy, że dwa gniazda mogą „widzieć” z pewnej odległości (w zasadzie czułość czujnika). Gdy czujnik jest bezczynny, oba gniazda wykrywają taką samą ilość podczerwieni, ilość otoczenia wypromieniowaną z pomieszczenia, ścian lub na zewnątrz. Kiedy przechodzi ciepłe ciało, takie jak człowiek lub zwierzę, najpierw przechwytuje połowę czujnika PIR, co powoduje dodatnią różnicę między dwiema połówkami. Kiedy ciepłe ciało opuszcza obszar wykrywania, następuje odwrotność, przy czym czujnik generuje ujemną różnicę zmian. Te impulsy zmian są wykrywane.

Oczywiście czujnik PIR nie spełni twoich wymagań, ponieważ czujnik PIR zależy od ruchu źródła podczerwieni (IR), które porusza się w polu widzenia czujnika.

Istnieją jednak kamery IR, kamery FLIR (Forward Looking InfraRed) to standardowa nazwa, której można używać z odpowiednim oprogramowaniem do przetwarzania obrazu, aby „widzieć” obiekty emitujące IR.

W tym artykule SparkFun, FLIR Lepton Hookup Guide , opisano użycie kamery FLIR wraz z platformą open source SimpleCV do zbudowania komputerowego urządzenia wizyjnego, które w tym przypadku „widziałoby” w spektrum podczerwieni.

Oto plik PDF z pakietem slajdów, Computer Vision using SimpleCV i Raspberry Pi , który zapewnia ładny przegląd korzystania z frameworka SimpleCV do przetwarzania obrazu z kamery.

Oto wiki ze szczegółowym artykułem, Jak zainstalować kamerę termiczną FLIR Lepton i aplikacje na Raspberry Pi , które mogą być pomocne.

Istnieje również seria czujników termicznych Omron D6T, które mogą dostarczyć to, czego potrzebujesz.

Czujniki termiczne MEMS z serii D6T firmy Omron to superczuły czujnik temperatury na podczerwień, który w pełni wykorzystuje zastrzeżoną technologię wykrywania MEMS firmy Omron. W przeciwieństwie do typowych piroelektrycznych czujników obecności człowieka, które polegają na wykrywaniu ruchu, czujnik termiczny D6T jest w stanie wykryć obecność nieruchomych ludzi poprzez wykrycie ciepła ciała, i dlatego może być używany do automatycznego wyłączania niepotrzebnego oświetlenia, klimatyzacji itp., Gdy ludzie są nieobecny.

Pomocny może być również ten projekt automatycznego wykrywania słoni .