¿Qué sensor elegir para rastrear la presencia humana en interiores?

Este es un proyecto de pasatiempo sobre domótica. La idea es la de un sistema distribuido de microcontroladores baratos que toman medidas, comunican, emiten datos y controlan dispositivos.

Una tarea importante que debe realizar este sistema es detectar en cada habitación si hay humanos dentro (la distinción de estar despierto o dormido sería una ventaja exagerada :)). Todavía estoy perdido si esto es factible. PIR-s? Cámaras web? Micrófonos? Mostradores ópticos en las puertas? ¿Ultrasonido?

Potencia de procesamiento disponible por salida de sensor: 5MIPS de instrucciones avr (RISC de 8 bits) durante 3 segundos = 15 millones de instrucciones.

El escenario de uso típico sería:

• El apartamento está vacío (el sistema debería saberlo).
• La puerta se abre y un grupo de 4 personas ingresa al pasillo. (El sistema debe saber que hay alguien en el pasillo).
• Dos van a una habitación (el sistema debe seguir su camino por habitación, con un retraso de no más de varios segundos, además de saber que todavía hay alguien en el pasillo).
• , uno de ellos regresa, el otro se sienta en una silla, (el primero debe ser rastreado. El sistema también debe saber en qué habitación está la persona sentada).
• Mientras tanto, el resto dos deambulan al azar en un área de 2 x 2 metros en el pasillo (quitándose los zapatos, colgando abrigos) (el sistema debe saber que todavía están en esa área).
• Uno va a otra habitación, enciende la radio y se va a dormir (el sistema debe saber que hay una persona dormida allí).
• Alguien sale del departamento y regresa 10 minutos más tarde (aquí el único requisito es que el sistema sepa que todavía hay personas adentro).
• Los tres se van (el sistema debe saber que todavía hay alguien adentro).
• Mucho más tarde, el durmiente se levanta, deambula durante media hora y luego sale del departamento (el sistema debe rastrear su posición por habitación con un retraso de no más de varios segundos, y saber cuando se va que ahora no hay nadie adentro) .

No tengo mascotas.

Especialmente para un proyecto de hobby hogareño, probablemente comenzaría con sensores PIR (pasivo infrarrojo). Son baratos y muy efectivos para detectar algo cálido como un cuerpo humano moviéndose.

Sin embargo, los sensores PIR no detectarán objetos estáticos calientes como alguien durmiendo o sentado quieto en el sofá. Con suficientes sensores PIR alrededor del lugar, probablemente pueda inferir dónde la gente está inmóvil por dónde sabe que hubo movimiento y en qué dirección. Los sensores PIR no le dan dirección de manera inherente, pero sí lo suficiente de ellos activados en secuencia. Por ejemplo, tres sensores activados en secuencia en un pasillo es una pista fuerte de que alguien camina por el pasillo en esa dirección. Si vio movimiento de alguien entrando a una habitación y luego movimiento en la habitación, pero nada en la puerta, entonces puede adivinar que la persona que ingresó todavía está adentro pero inmóvil.

Este sistema no es infalible, pero los sensores PIR son baratos y notablemente sensibles, por lo que con suficientes de ellos creo que puede llegar a un nivel bastante útil.

Una cosa a tener en cuenta es que otras cosas cálidas en movimiento también activarán sensores PIR, como las mascotas que se mueven. Si tiene un perro, entonces ayudar a apuntar los sensores para que solo vean movimiento a unos pocos pies del piso. Los gatos saltan mucho, pero son más pequeños, por lo que tal vez haya una manera de no desencadenar a los gatos. Sin embargo, este sistema será mucho más fácil si sabes que las únicas cosas cálidas en movimiento son los humanos.

PIR s. He probado los PIR NaPiOn de Matsushita / Panasonic en mi trabajo anterior, también para domótica, y funcionaron bien. Esos fueron detectores de movimiento, que reaccionaron ante cambios en la señal del receptor, pero puede usar detectores de presencia, que también dan una señal si el detector recibe una señal estática.

Probé con diferentes tipos de ropa, como un abrigo sobre un jersey, y siempre me detectó a varios metros de distancia, por lo que aparentemente la radiación de la cabeza y las manos ya era suficiente. Así que supongo que también se detectará a una persona que duerme debajo de una manta (a menos que tal vez esté completamente cubierta por ella).

PIR es bueno para detectar humanos en movimiento.
Si tiene un número de ellos por habitación, puede inferir la presencia de humanos no ficticios con un éxito razonable al rastrear a las personas y decidir dónde están cuando desaparecen "del RADAR".

Los módulos RADAR Doppler, una vez comunes para los abridores de puertas y ahora reemplazados en gran medida por PIR, son excelentes detectores de movimiento. Puedes hacer el tuyo con relativa facilidad. También detectan gatos y perros en movimiento y cortinas que se agitan, etc. La
detección puede limitarse a los humanos mediante el paso de banda que filtra la salida. Me dicen que las articulaciones humanas producen frecuencias de articulación que son únicas, especialmente no se encuentran en la misma frecuencia en gatos y perros. Me dijeron que este es un detector de personas muy confiable.

Es probable que el ultrasonido sea menos bueno que los PIR o RADAR

Es posible que otros sistemas que mencione puedan activarse en una función de contador de haz, pero carecen de la capacidad real de detección de personas de PIR y RADAR.

Para los puntos extra: se puede detectar a una persona dormida con un sensor de fuerza de bricolaje barato. Tome dos tiras de papel de aluminio, arruguelas un poco. Luego gírelos para formar un condensador. Use una bolsa de plástico o papel de aluminio como aislante / dieléctrico.

Apriete esto bajo todo el peso de la base de la cama / sofá o del pie. Luego mida la capacidad. Por ejemplo, hágalo parte de un circuito oscilador y cuente las interrupciones, o cuente los ciclos de CPU necesarios para cargarlo.

Es lo suficientemente bueno como para detectar que se agregue o retire una almohada. Se desplazará con el tiempo, pero puede detectar eventos de manera confiable: peso agregado, peso eliminado, cambio de peso. (Sí, realmente tengo un registro de mis horas de sueño). No ayudará si alguien decide dormir en el piso, pero es un comienzo.

Estaba pensando que una buena manera de detectar la presencia es usando un diseño electrónico que tenga la capacidad de detectar el peso o la deformación del piso en la habitación para detectar a las personas (obviamente la diferencia es algo grande como 50 kg de promedio), solo ajustando el peso de la habitación antes de la presencia de los humanos y esa sería la medida maestra en comparación con el momento en que un humano accede a la habitación y luego lo detecta por la diferencia de peso.

¡Creo que producir una señal de radio en el rango de KHz y luego medir la interferencia en la señal detectada en una antena de detección larga podría funcionar mucho mejor y más fácil!

Incluso puede detectar dónde está el cuerpo humano a través de una señal de cuadractura aplicada a una antena de transmisión con resistividad conocida.

Mi solución es la más simple de todas las soluciones posibles. Tengo un paquete de software de detección de movimiento instalado en mi computadora llamado: Yawcam. Este pequeño cachorro toma fotos de todo lo que se mueve en mi departamento a través de mi cámara web HP 5210. A continuación, tengo un detector de movimiento de microondas para perros que ladró y señaló mi puerta principal.

Como toque final, pegué una pequeña pegatina / etiqueta de envío en el exterior de mi puerta principal que dice: Cámara de vigilancia en el interior.

La respuesta de Olin Lathrop debería ser suficiente, pero si agrega algunos sensores de detección de sonido con su proyecto, esto puede aumentar su tasa de detección de presencia humana.

Intente detectar la voz humana con sensores de detección de sonido, esto se puede hacer otra señal de detección de presencia en una habitación o sala.

Hay sensores de detección de sonido baratos y sensibles disponibles en Internet.

Pienso en un escáner, que puede contar la cantidad de personas en una ubicación. podemos usar un escáner wi-fi para eso. si queremos saber si hay alguien en una habitación, coloque los detectores de wi-fi en las esquinas de la habitación. escanee el área dentro de los detectores usando el escáner wi-fi con nosotros,. luego sencerá a los humanos en la habitación y mostrará el número.