Inhalte
- Was ist ein Bewegungssensor?
- Was sind aktive und passive Sensoren?
- Bewegungssensortechnologie
- Was sind die Anwendungen eines Bewegungssensors?
- Welche Verbesserungen wurden bei modernen Bewegungserfassungstechnologien erzielt?
Was ist ein Bewegungssensor?
Ein Bewegungssensor ist eine Art elektrisches Instrument, das einen Detektor oder einen Sensor zum Erfassen einer proximalen Bewegung verwendet. Ein Bewegungssensor ist in einen Sensor und eine Komponente integriert, die den Benutzer über die Bewegung informieren. Solche Arten von Sensoren sind in automatischen Lichtsteuergeräten, Sicherheitssystemen, Videokameras, Spielgeräten und zahlreichen anderen automatisierten Geräten enthalten.
Was sind aktive und passive Bewegungssensoren?
Aktive Bewegungssensoren: Aktive Sensoren (auch als radarbasierte Bewegungsmelder bezeichnet) beziehen sich auf die Art von Sensortechnologien, die Bewegungen durch Senden und Empfangen von Schall- oder Strahlungswellen erfassen. Diese Arten von Sensoren haben sowohl Sender als auch Empfänger. Wenn eine Unterbrechung im Wellenweg auftritt, wird ein elektrischer Impuls auf den eingebetteten Mikrocomputer gerichtet, der dann mit der mechanischen Komponente des Sensors interagiert.
Passive Bewegungssensoren: Passive Sensoren erfassen die konstante Reflexion von Strahlungen aus der Umgebung. Diese Arten von Sensoren verwenden keinen Sender. Sie nehmen die Änderung der Strahlung von den Objekten wahr und leiten einen elektrischen Impuls an den eingebetteten Mikrocomputer, der dann mit der mechanischen Komponente des Sensors interagiert.
Bewegungssensortechnologie
Es gibt verschiedene Arten von Bewegungssensortechnologien:
Passive Infrarotsensoren: Passiv-Infrarot-Sensor oder PIR-Sensors reagieren extrem empfindlich auf die Temperatur der Haut einer Person. Die von der Person emittierte Schwarzkörperstrahlung (bei mittleren Infrarotwellenlängen) im Vergleich zur Temperatur der Hintergrundobjekte wird vom Detektor erfasst. Der Name „Passiv-Infrarot“ rührt daher, dass der Sensor keinerlei Energie abgibt. Solche Geräte sind darauf spezialisiert, die Bewegungsänderungen von Objekten, Tieren, Vögeln und Menschen in Bezug auf ihre Infrarotstrahlung zu erfassen.
Mikrowellensensoren: Mikrowellensensoren verwenden das Prinzip des Doppler-Radars zur Erfassung der Bewegung (ähnlich der Radargeschwindigkeitskanone) von Objekten und Menschen. Dieses Instrument sendet eine kontinuierliche Welle von Mikrowellenstrahlung aus. Abhängig von der Bewegung der Person oder des Objekts (weg oder in Richtung des Empfängers) verschiebt sich die Phase der reflektierten Mikrowelle. Dies erzeugt ein Überlagerungssignal mit einer niedrigen Frequenz.
Ultraschallsensoren: Ultraschallsensoren beruhen auf Ultraschallwellen, also dem Schall Wellen, die eine Frequenz haben höher als der hörbare Frequenzbereich für Menschen, zum Erfassen der menschlichen Bewegung. Diese Sensoren basieren auf dem Prinzip des Doppler-Radars, das demonstriert, wie die Bewegung von Objekten oder Menschen erkannt wird, indem die Reflexionen von Ultraschallwellen von Objekten gesammelt werden. Je nach Bewegung der Person oder des Objekts (vom Empfänger weg oder zum Empfänger hin) verschiebt sich die Phase der reflektierten Mikrowelle. Dies erzeugt ein Überlagerungssignal mit einer niedrigen Frequenz. Manchmal können Ultraschallsensoren jedoch die Bewegung in bestimmten Bereichen berücksichtigen, in denen keine Abdeckung erforderlich ist.
Tomographischer Bewegungssensor: Tomografische Bewegungssensoren erfassen die Funkwellenstörungen, wenn sie in einem Mesh-Netzwerk von Knoten zu Knoten übertragen werden. Tomografische Bewegungsmelder haben eine große Reichweite, da sie die Bewegung von Objekten durch Wände und andere Hindernisse erfassen können. RF-Tomographie-Bewegungsmelder verwenden drahtlose Geräte und Hardware.
Gestenmelder: Gestenmelder erfassen die Bewegung einer Person mit Hilfe von Infrarotstrahlung und Fotodetektoren. Diese Arten von Sensoren erfassen im Allgemeinen die mit Hand und Bein ausgeführten Gesten und führen dann ihre Funktionen aus, wie dies durch die Algorithmen für maschinelles Lernen festgelegt ist.
Computer Vision Software: Computer Vision Software erkennt die Bewegung von Menschen, indem sie ihr Sichtfeld mit Hilfe bestimmter Algorithmen analysiert. Die Videokamerasoftware kann das Filmmaterial auch für zukünftige Analysen aufzeichnen. Dies ist im Allgemeinen ein passives Gerät, da es eine beleuchtete Szene verwendet und keine eigene Energie erzeugt. Manchmal ist diese Technologie jedoch mit der Infrarotsensortechnologie gekoppelt, um die Bewegung von Objekten zu erfassen.
Was sind die Anwendungen von Bewegungssensoren?
Bewegungssensor Kamera: Intelligente Bewegungserkennungskameras verwenden im Allgemeinen Lichtimpulstechnologie, Wärmemessungstechnologie, Radiowellentechnologie usw. Die am häufigsten von der Bewegungserkennungskamera verwendete Technologie ist die passive Infraroterkennungstechnologie und die Computer-Vision-Software. Diese beiden werden häufig zusammen verwendet, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Bestimmte in Computer-Vision-Technologien verwendete Algorithmen ermöglichen die Aufzeichnung des Bewegungsvideos, und die Infrarotstrahlung ermöglicht es der Kamera, Objekte zu erkennen, selbst wenn kein externes Licht vorhanden ist. Bewegungserkennungskameras werden hauptsächlich aus Sicherheitsgründen verwendet.
Bewegungssensorschalter: Ein Bewegungssensorschalter verwendet einen Gesten-Detektor (bestehend aus einem Fotodetektor), um die Bewegung einer Person zu erfassen und dann ihre Operation entsprechend auszuführen. Der Fotodetektor wird zum Umwandeln der Wellenlängen des Lichts in elektrische Stromsignale verwendet, die ein Programm auf dem im Detektor vorhandenen Mikrocomputerchip auslösen. Um eine falsche Auslösung zu verhindern, ignoriert der Mikrocomputer geringfügige Änderungen der Raumtemperatur, die durch Sonnenlicht verursacht werden. Manchmal wird diese Technologie mit der Infrarotsensortechnologie gekoppelt, um die Bewegung von Objekten zu erfassen.
Bewegungssensor-Alarme: Bewegungssensoralarme können je nach den Anforderungen der Umgebung zwei verschiedene Sensormodi umfassen: aktiv und passiv. Diese Sensoren werden zur Erfassung der Variation oder Änderung der Strahlungsmenge in den Objekten verwendet. Der vorhandene Mikrocomputer empfängt abhängig vom Ausmaß der Abweichung ein Signal und weist das Gerät an, verschiedene Funktionen auszuführen, beispielsweise das Einschalten der Alarme. Für eine bessere Leistung sind Bewegungsmelder häufig mit Kameras mit Bewegungsmelder ausgestattet. Diese Geräte werden im Allgemeinen für Sicherheitsanwendungen verwendet.
Was sind die Verbesserungen bei modernen Bewegungserfassungstechnologien?
Bewegungserfassungstechnologien wurden im Laufe der Jahre hoch entwickelt. Eine Kombination von zwei oder mehr verschiedenen Arten von Bewegungserkennungstechnologien wird verwendet, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Passive Infrarottechnologien in Kombination mit Computer-Vision-Software gewinnen im Bereich der Bewegungserkennung erheblich an Beliebtheit. Diese Technologien haben eine geringere Wahrscheinlichkeit, Fehlerergebnisse zu erzeugen, und bieten auch die Möglichkeit, die Bewegung (von der Computer-Vision-Kamera aufgezeichnet) erneut zu überprüfen.
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