Hareket detektörü

Hareket dedektörü yakındaki hareketi algılamak için bir sensör kullanan elektrikli bir cihazdır. Hareket dedektörü bir görevi otomatik yapan veya bir alanda hareket olduğunda kişiyi uyaran sistemin bileşeni olarak çalışır. Güvenlik, otomatik aydınlatma kumandası, ev kontrolü, enerji verimliliği ve diğer yararlı sistemlerin hayati bir bileşenidir. Mekanik veya elektronik yöntemlerle gerçekleştirilebilir.^[1] Doğal organizmalar tarafından yapıldığında buna hareket algısı denir.

Genel bakış

Aktif elektronik hareket dedektörünün, bir optik, mikrodalga veya akustik sensörün yanı sıra bir vericisi vardır. Ancak, pasif dedektörün yalnızca bir sensörü olur ve yalnızca hareketli nesneden emisyon veya yansıma yoluyla gelen işareti algılar. Cihazın yakın çevresindeki optik, mikrodalga veya akustik alandaki değişiklikler, elektronik devre tarafından çeşitli teknolojilerden birine dayalı olarak yorumlanır.

Ucuz hareket dedektörlerinin çoğu yaklaşık 15 fit (4,6 m) mesafelerdeki hareketi algılayabilir. Özel sistemler daha pahalıdır ancak daha hassastır veya daha uzun menzili vardır. Tomografik hareket algılama sistemleri, algıladığı radyo dalgalarının çoğu duvar ve engeli aşabilecek frekanslarda olması ve birden fazla noktada tespit edilebilmesi nedeniyle çok daha geniş alanları kapsayabilir.

Hareket dedektörleri ticari uygulamalarda geniş kullanım alanı bulmuştur. Yaygın bir uygulama işletmelerde ve kamu binalarında otomatik kapı açıcıları etkinleştirmektir. Hareket sensörleri ayrıca lobiler ve merdivenler gibi yürüyüş yollarında sokak ışıklarının veya iç mekan ışıklarının yakılmasında gerçek bir doluluk sensörü yerine yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tür akıllı aydınlatma sistemlerinde enerji yalnızca bir zamanlayıcı süresince ışıklara güç verilerek korunur ardından kişi muhtemelen bölgeyi terk eder. Hareket dedektörü olası bir saldırganın hareketini algıladığında ev sahibini veya güvenlik hizmetini uyarmada kullanılan hırsız alarm sensörlerinden biri olabilir. Böyle bir detektör ayrıca olası izinsiz girişi kaydetmek için bir güvenlik kamerasını tetikleyebilir.

Hareket kontrol cihazları video oyun konsolları için oyun kumandası olarak da kullanılır. Bir kamera, Kinect sisteminde olduğu gibi vücudun hareketlerinin kontrol için kullanılmasına da olanak sağlayabilir.

Sensör teknolojisi

Devre kartına (sağda) takılı pasif bir kızılötesi dedektör ve görünür ışık için ışığa dirençli dedektör (solda). Bu evdeki hareket algılama cihazlarında en sık karşılaşılan türdür ve ışığı yalnızca hareket algılandığında ve çevredeki ortam yeterince karanlık olduğunda açmak için tasarlanmıştır.

Çeşitli hareket algılama türleri yaygın olarak kullanılmaktadır:

Pasif kızılötesi (PIR)

Pasif kızılötesi (PIR) sensörler orta- kızılötesi dalga boylarında yayılan siyah cisim radyasyonu aracılığıyla bir kişinin cilt sıcaklığına duyarlıdır bunun aksine oda sıcaklığında arka plan nesnelerini algılamazlar. Sensörden enerji yayılmaz dolayısıyla "pasif kızılötesi" adı verilir.^[2] Bu onu örneğin bir kişinin veya aracın geçişinin görünür veya kızılötesi bir ışını kesintiye uğrattığı elektrik gözünden (genellikle bir "hareket dedektörü" olarak kabul edilmez) ayırır. Bu cihazlar kişinin kızılötesi radyasyonunu alarak nesneleri, insanları veya hayvanları algılayabilir.^[3]

Hareket algılama için PIR sensörünü temel alan kızılötesi tabanlı bir hareket dedektöründe genellikle ek bir yerleşik alacakaranlık anahtarı da bulunur; bu, aydınlatmanın yalnızca karanlık olduğunda gerçek hareket dedektörü tarafından açılmasını sağlar. Bir ısı kaynağı dedektörün önünde hareket ederse, aydınlatmayı ayarlanabilir bir süre boyunca açar ve ayarlanan aydınlatma süresi dolduktan sonra tekrar kapatır. Çoğu hareket dedektörünün iki, hatta bazılarının üç ayar vardır (Potansiyometre)

açma süresi için: artık hareket algılanmadığında tüketicinin ne kadar süre açık kalması gerektiğini belirler;
ortam parlaklığı için (aydınlık-karanlık sınırı): dedektörün gerçekte hangi karanlık eşiğinde geçiş yapması gerektiğini belirler;
yakınlık hassasiyeti için (algılama aralığı): algılanan nesneden hangi mesafede sensörün tetiklenmesi gerektiğini belirler.

Çoğu hareket dedektöründe, son hareket algılandığında çalışmaya başlayan bir zamanlayıcı bulunur. Dedektör yeni bir hareket algılarsa sayacı sıfırlar. Bu, bir kişinin algılama alanında uzun süre hareket etmeden kalması durumunda tüketicinin (örn. aydınlatmanın) kapatılmamasını sağlar.

İki kutuplu ve üç kutuplu anahtar tipleri vardır.

"İki kutuplu" hareket dedektörlerinde çalışma akımı ışık kaynağı üzerinden akar. Bu, kendi nötr iletkenlerine ihtiyaç duymadıkları anlamına gelir çünkü bunu aşağı yöndeki ampul aracılığıyla alırlar. Ancak bu yalnızca ışık kaynağı akkor lamba olduğu sürece güvenilir bir şekilde çalışır. Bu nedenle iki kutuplu hareket dedektörleri yalnızca ohmik tüketiciler (ampuller) için uygundur ve enerji tasarruflu lambalarla çalışmayabilir.

Üç kutuplu hareket dedektörleri kendi nötr iletken bağlantısına sahiptir ve bu nedenle çalışmaları için gereken gücü iki ayrı bağlantı üzerinden ve dolayısıyla ışık kaynağından bağımsız olarak alırlar.

Mikrodalga

Bunlar hareketi Doppler radar prensibiyle algılar ve radar hız tabancası ile benzerdir. Mikrodalga radyasyonun sürekli dalgası yayılır ve bir nesnenin alıcıya doğru (veya alıcıdan uzağa) hareketine bağlı olarak yansıyan mikrodalgalardaki faz kaymaları düşük bir ses frekansında bir heterodin sinyaliyle sonuçlanır.

Ultrasonik

Ultrasonik dönüştürücü ultrasonik dalga yayar (insan kulağının duyabileceğinden daha yüksek frekansta bir ses) ve yakındaki nesnelerden gelen yansımaları alır.^[4] Tam olarak Doppler radarda olduğu gibi alınan alanın heterodin tespiti hareketi gösterir. Algılanan doppler kayması aynı zamanda alçak ses frekanslarındadır (yürüme hızları için) çünkü bir santimetre civarındaki ultrasonik dalga boyu mikrodalga hareket detektörlerinde kullanılan dalga boylarına benzer.

Ultrasonik sensörlerin olası kötü yanı sensörün örneğin köşelerdeki ses dalgalarının yansımaları nedeniyle kapsamanın istenmeyen alanlarda harekete duyarlı olabilmesidir.^[5] Bu tür genişletilmiş bir kapsama alanı hedefin bir alandaki herhangi bir doluluğun saptanması olduğu aydınlatma kumandası için istenebilir. Ancak örneğin otomatik bir kapıyı açmak için kapıya giden yolda trafiğe seçici bir sensör daha üstündür.

Tomografik hareket dedektörü

Bu sistemler, bir ağ örgüsünün düğümünden düğümüne geçerken radyo dalgalarındaki bozulmaları algılar. Duvarlar ve diğer engellerin içinden algılayabildikleri için geniş alanları tamamen algılama yeteneğine sahiptirler. RF tomografik hareket algılama sistemleri, özel donanım, diğer kablosuz özellikli cihazlar veya ikisinin bir kombinasyonunu kullanabilir. Diğer kablosuz özellikli cihazlar, bir yazılım güncellemesi aldıktan sonra ağ örgüsünde düğüm görevi yapabilirler.^[6]

Video kamera yazılımı

Ucuz dijital kameraların video çekebilme yeteneğinin yaygınlaşmasıyla böyle bir kameranın çıkışını yazılım kullanarak kendi görüş alanındaki hareketi algılamak için kullanmak mümkündür..^[7]^[8] Bu çözüm özellikle hareket algılama tarafından tetiklenen videoyu kaydetmek olduğunda kamera ve bilgisayarın dışında hiçbir donanıma ihtiyaç duyulmadığından özellikle caziptir. Gözlemlenen alan normal olarak aydınlatılabileceğinden bu başka bir "pasif" teknoloji olarak kabul edilebilir. Ancak "karanlıkta" yani insan gözü tarafından algılanamayan bir dalga boyundaki aydınlatma ile hareketi algılamak için yakın-kızılötesi aydınlatma ile birlikte de kullanılabilir.

Kameranın kendisi kaydırma yaparken veya belirli bir nesnenin hareketinin başka, alakasız hareketler içeren bir alanda algılanması gerektiğinde örneğin bir sanat galerisinde ziyaretçilerle çevrili bir resim gibi hareketi algılamak için daha karmaşık algoritmalar gereklidir. Kaydırma kamerasıyla, optik akışa dayalı modeller, kameranın hareketinin neden olduğu belirgin arka plan hareketi ile bağımsız hareket eden nesnelerin hareketi arasında ayrım yapmak için kullanılır.^[9]

Hareket algılayıcı

Fotodetektörler ve kızılötesi aydınlatma elemanları makine öğrenimi algoritmalarının yardımıyla dijital ekranları el hareketlerini ve hareketleri algılamak için destekleyebilir.^[10]

Çift teknolojili hareket dedektörleri

Birçok modern hareket dedektörü farklı teknolojilerin kombinasyonlarını kullanır. Birden fazla algılama teknolojisini tek bir algılayıcıda birleştirmek yanlış tetiklemeyi azaltmaya yardımcı olabilirken, bunu daha az algılama olasılıkları ve artan güvenlik açığı pahasına yapar. Örneğin birçok çift teknolojili sensör, PIR sensörü ve mikrodalga sensörü tek bir ünitede birleştirir. Hareketin algılanması için her iki sensörün birlikte açması gerekir. Bu yanlış alarm olasılığını azaltır çünkü sıcaklık ve ışık değişiklikleri PIR'ı tetikleyebilir ancak mikrodalgayı tetikleyemez veya hareketli ağaç dalları Mikrodalgayı tetikler ancak PIR'ı tetiklemez. Bir davetsiz misafir PIR'ı veya mikrodalgayı kandırabilirse sensör onu algılamaz.

Çoğu zaman PIR teknolojisi doğruluğu en üst düzeye çıkarmak ve enerji kullanımını azaltmak için başka bir modelle eşleştirilir. PIR, emisif mikrodalga algılamasından daha az enerji çeker ve çok sayıda sensör kalibre edilir böylece PIR sensörü çalıştığında bir mikrodalga sensörünü etkinleştirir. İkincisi de bir davetsiz misafir bulursa alarm çalar.

Ayrıca bakınız

Kaynakça

^ "motion detection". 19 Ağustos 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 26 Ocak 2015.
^ "Ultrasonicand Passive Infrared SensorIntegrationfor Dual TechnologyUser Detection Sensors" (PDF). 3 Aralık 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 3 Ocak 2021.
^ "Why motion detectors react to animals and how to avoid it | Ajax Systems Blog". Ajax Systems (İngilizce). 24 Ocak 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Şubat 2020.
^ "What Is an Ultrasonic Motion Detector? (with picture)". Wisegeek.com. 19 Ocak 2016. 5 Aralık 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 27 Ocak 2016.
^ "Technology comparison of Motion Sensors". ecosirius.com. 6 Mart 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 19 Temmuz 2014.
^ "XANDEM – People sensing with wireless networks" (İngilizce). 21 Ekim 2009 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Aralık 2020.
^ Video motion detection (VMD) 23 Ekim 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
^ "Mechanisms of visual motion" (PDF). 3 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 13 Eylül 2024.
^ Bewley, A., Guizilini, V., Ramos, F., & Upcroft, B. (2014). Online Self-Supervised Multi-Instance Segmentation of Dynamic Objects 6 Ocak 2018 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.. In International Conference on Robotics and Automation (pp. 1296–1303). Hong Kong, China: IEEE. DOI:10.1109/ICRA.2014.6907020
^ Cho, Youngjun (2014). "US patent: Electronic device having proximity touch function and control method thereof". 5 Kasım 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi.

[1] "motion detection". 19 Ağustos 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 26 Ocak 2015.

[2] "Ultrasonicand Passive Infrared SensorIntegrationfor Dual TechnologyUser Detection Sensors" (PDF). 3 Aralık 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 3 Ocak 2021.

[3] "Why motion detectors react to animals and how to avoid it | Ajax Systems Blog". Ajax Systems (İngilizce). 24 Ocak 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Şubat 2020.

[4] "What Is an Ultrasonic Motion Detector? (with picture)". Wisegeek.com. 19 Ocak 2016. 5 Aralık 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 27 Ocak 2016.

[5] "Technology comparison of Motion Sensors". ecosirius.com. 6 Mart 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 19 Temmuz 2014.

[6] "XANDEM – People sensing with wireless networks" (İngilizce). 21 Ekim 2009 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Aralık 2020.

[7] Video motion detection (VMD) 23 Ekim 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.

[8] "Mechanisms of visual motion" (PDF). 3 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 13 Eylül 2024.

[9] Bewley, A., Guizilini, V., Ramos, F., & Upcroft, B. (2014). Online Self-Supervised Multi-Instance Segmentation of Dynamic Objects 6 Ocak 2018 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.. In International Conference on Robotics and Automation (pp. 1296–1303). Hong Kong, China: IEEE. DOI:10.1109/ICRA.2014.6907020

[10] Cho, Youngjun (2014). "US patent: Electronic device having proximity touch function and control method thereof". 5 Kasım 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]