Quel capteur choisir pour suivre la présence humaine à l'intérieur?

Ceci est un projet de loisir sur la domotique. L'idée est celle d'un système distribué de microcontrôleurs bon marché qui prennent des mesures, communiquent, produisent des données et contrôlent des appareils.

Une des tâches importantes que ce système devrait effectuer est de détecter dans chaque pièce s'il y a des humains à l'intérieur (une distinction éveillée ou endormie constituerait un bonus excessif :)). Je suis toujours désemparé si cela est réalisable. PIR-s? Webcameras? Des microphones? Des compteurs optiques aux portes? Ultrason?

Puissance de traitement disponible par sortie de capteur: 5MIPS d'instructions avr (RISC 8 bits) pendant 3 secondes = 15 millions d'instructions.

Le scénario d'utilisation typique serait:

  • L'appartement est vide (le système devrait le savoir).
  • La porte s'ouvre et un groupe de 4 personnes pénètre dans le couloir. (le système doit savoir que quelqu'un se trouve dans le couloir).
  • Deux personnes se rendent dans une pièce (le système doit suivre leur parcours, pièce par minute, avec un décalage ne dépassant pas plusieurs secondes, et sachant qu'il y a toujours quelqu'un dans le couloir).
  • , l'un d'eux revient, l'autre est assis sur une chaise (le premier doit être suivi. Le système doit également savoir dans quelle pièce se trouve la personne assise).
  • Pendant ce temps, les deux autres se promènent au hasard dans une zone de 2 x 2 mètres dans le couloir (enlever les chaussures, suspendre les manteaux) (le système doit savoir qu’ils se trouvent toujours dans cette zone).
  • On se rend dans une autre pièce, allume la radio et se met en veille (le système doit savoir qu'il y a une personne en train de dormir ).
  • Quelqu'un quitte l'appartement et revient 10 minutes plus tard (la seule condition requise est que le système sache qu'il y a encore des personnes à l'intérieur).
  • Les trois partent (le système doit savoir qu'il y a toujours quelqu'un à l'intérieur).
  • Beaucoup plus tard, le dormeur se lève, se promène pendant une demi-heure puis quitte l'appartement (le système doit suivre sa position par pièce avec un décalage ne dépassant pas quelques secondes, et savoir quand il partira qu'il n'y a plus un à l'intérieur).

Je n'en ai pas d'animaux de compagnie.

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Je suis également confronté à ce type de problème et je n’ai pas trouvé de solution adéquate à ce problème car nous ferons face au problème de la détection de la personne endormie, alors il ya plus de possibilités 1. la personne dort-elle à l’étage ou au lit ... alors ce que je comprends, c’est que nous devons utiliser de nombreux capteurs dans ce projet et beaucoup de codage ..... :)
ajouté l'auteur Marnix van Valen, source
Je connais un projet de suivi des personnes à l'intérieur de la maison, , à l'aide de données de référence et de règles de référence . Peut-être un peu exagéré pour un projet de loisir à la maison, mais toujours très chouette.
ajouté l'auteur ablarg, source
J'ai le même problème, mais nous sommes deux humains et 4 chats dans notre maison. Et PIR ne fonctionne pas de manière fiable avec les animaux domestiques. J'ai testé beaucoup d'entre eux. ils peuvent être calibrés pour filtrer UN des chats, mais lorsqu'ils entrent dans une pièce, le PIR se déclenche quand même ...
ajouté l'auteur Claude Houle, source
En ce moment même, je teste une configuration avec une caméra pour chaque pièce et des illuminateurs infrarouges, afin de détecter les différences entre la disposition "habituelle" de la pièce. il est très fiable en pleine lumière, mais dans l'obscurité, il échoue car l'infrarouge altère les couleurs. la configuration du microphone a un gros problème: comment faites-vous la distinction entre VOUS ronfler/parler/peu importe, et les "petits peuples" d’un téléviseur faisant de même? :-)
ajouté l'auteur Claude Houle, source
Je pense que dans la prochaine expérience, je vais essayer une étiquette RFID (sous forme de bracelet, ou de bague, ou quelque chose du genre) et deux lecteurs RFID de moyenne distance sur chaque porte, afin de détecter non seulement le nombre de personnes entrant ou sortant. quitter une pièce, mais aussi qui ils sont (afin que le système puisse avoir une configuration pour chaque personne). Et pour les invités uniques ... nous les menacerons à une étiquette lorsqu'ils entreront dans la maison ...: D
ajouté l'auteur Claude Houle, source
Un problème très difficile à résoudre et qui explique pourquoi tant de projets d’automatisation résidentielle/de bureau échouent carrément ou se transforment en commutateurs manuels on/off fantaisistes ...
ajouté l'auteur Johno, source
Apparemment, PIR est la voie à suivre. Je devrais peut-être lancer une douzaine de microphones à électret et un commutateur de contact à la porte principale. Si vous êtes intéressé, consultez ce fil de discussion un an ou deux plus tard - j'espère pouvoir tester tout cela et publier un schéma principal d'un travail, extensible, robuste, à l'abri des pannes, frais d'installation et de maintenance. :)
ajouté l'auteur KC Baltz, source
@Axeman, le calibrage de la sensibilité du capteur est une bonne idée à laquelle je n'avais pas pensé. Avez-vous essayé les capteurs de présence PIR mentionnés par Russell McMahon ? De plus, que pensez-vous de mon idée d'utiliser des microphones (ils sont absurdement bon marché: D) pour détecter la parole, la marche, le ronflement, la respiration, etc.?
ajouté l'auteur KC Baltz, source
ajouté l'auteur Yakk, source

9 Réponses

Surtout pour un projet de loisir domestique, je commencerais probablement par les capteurs PIR (Passive InfraRed). Ils sont peu coûteux et très efficaces pour détecter quelque chose de chaud, comme un corps humain en mouvement.

Cependant, les capteurs PIR ne détectent pas les objets chauds et statiques, comme une personne qui dort ou reste assise sur le canapé. Avec suffisamment de capteurs PIR aux alentours, vous pouvez probablement en déduire où les gens sont immobiles en sachant où il y a eu du mouvement et dans quelle direction. Les capteurs PIR ne vous donnent pas de direction, mais suffisamment d’acteurs activés en séquence le font. Par exemple, trois capteurs déclenchés en séquence dans un couloir sont un indice puissant que quelqu'un marche dans le couloir dans cette direction. Si vous avez vu des mouvements d'une personne entrant dans une pièce, puis des mouvements dans la pièce, mais rien à l'entrée, vous pouvez alors deviner que la personne qui est entrée est toujours à l'intérieur mais immobile.

Ce système n’est pas infaillible, mais les capteurs PIR sont économiques et d’une sensibilité remarquable. Par conséquent, avec suffisamment d’entre eux, vous pouvez atteindre un niveau utilisable.

Il convient de garder à l’esprit que d’autres mouvements chauds déclenchent également des capteurs PIR, comme les animaux domestiques. Si vous avez un chien, orientez les capteurs de manière à ce qu'ils ne voient qu'un mouvement à quelques pieds du sol. Les chats sautent beaucoup, mais sont plus petits, alors peut-être qu’il ya un moyen de ne pas se déclencher chez les chats. Ce système sera beaucoup plus facile si vous savez que les humains sont les seules choses qui bougent chaudement.

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Puisque vous utilisez un microcontrôleur (ou plusieurs), vous souhaiterez peut-être localement conserver le dernier état de la pièce dans l'unité de contrôle ou le nœud en implémentant une machine à états. Ainsi, même si la personne qui dort est immobile et qu’une signature infrarouge uniforme (pas tout à fait) émane de lui, en sachant depuis la machine de l’État qu’une personne est entrée dans la pièce, le système peut devenir plus conscient des mouvements.
ajouté l'auteur 40-Love, source
@MaNyYaCk Une implémentation très naïve pourrait consister simplement à définir une valeur de bit sur 1 lorsque vous détectez un mouvement, c'est-à-dire l'activation de capteurs dans une séquence de porte à couloir (le premier est le capteur de porte) - entrée, et à 0 lorsque c'est le dernier capteur tirer. Ceci est bien sûr très trivial et facile à tromper. (C'est ce qui est également dit dans la réponse principale d'Olin ci-dessus). Que se passe-t-il si plus d'une personne est entrée et ne reste pas? Vous voudrez peut-être alors fusionner les informations provenant de nombreux capteurs pour un meilleur modèle de décision.
ajouté l'auteur 40-Love, source
Le cas de détection de personne immobile peut être un problème. Il y a quelques semaines, j'ai séjourné dans un hôtel qui utilisait des capteurs de mouvement pour activer les lumières de la salle de bain. Environ 10% du temps quand j'étais assis/debout immobile, les lumières s'éteignaient. Comme ils sont normalement restés, je suppose que quiconque leur a vendu le système a ajouté une logique pour détecter l’affaire, mais c’était un peu buggé. Je n'ai jamais été capable de discerner une tendance dans son échec.
ajouté l'auteur user7823, source
@Anshul comment est-ce fait?
ajouté l'auteur MaNyYaCk, source

PIRs. I've tested Matsushita/Panasonic NaPiOn PIRs on my previous job, also for home automation, and they worked well. Those were motion detectors, which reacted on changes in the receiver's signal, but you can use presence detectors, which also give a signal if the detector receives a static signal.

J'ai testé différents types de vêtements, comme un manteau par-dessus un pull-over, et il m'a toujours détecté à plusieurs mètres de distance. Apparemment, le rayonnement de la tête et des mains était déjà suffisant. Je suppose donc qu'une personne dormant sous une couverture sera également détectée (à moins qu'elle ne soit complètement recouverte par celle-ci).

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J'ai trouvé le module de température IR suivant pouvant être utilisé pour ce type de capteur: MLX90614ESF. C'est environ 5 USD par unité. Je pense que j'en aurai un à expérimenter. J'imagine qu'il faut utiliser une sorte de lentille similaire à celle utilisée dans les détecteurs de mouvement PIR.
ajouté l'auteur Terry, source
Vos vêtements se réchauffent considérablement lorsque vous les portez, je pense donc qu'ils iront toujours de la chaleur, mais il est vrai que cela pourrait affecter la précision du système.
ajouté l'auteur Chinny84, source

Pour les points supplémentaires: une personne endormie peut être détectée avec un capteur de force DIY économique. Prenez deux bandes de papier d'aluminium, froissez-les un peu. Puis roulez-les pour former un condensateur. Utilisez un sac en plastique ou une feuille d’aluminium comme isolant/diélectrique.

Serrez-le sous tout le poids de la base ou du pied du lit/du canapé. Puis mesurez la capacité. Par exemple. faites-en partie d'un circuit d'oscillateur et comptez les interruptions, ou comptez les cycles CPU nécessaires pour le charger.

Il suffit de détecter si un oreiller est ajouté ou retiré. Il évoluera avec le temps, mais pourra détecter les événements de manière fiable: poids ajouté, poids enlevé, poids en mouvement. (Oui, j'ai en fait un journal de mes heures de sommeil.) Cela n'aidera pas si quelqu'un décide de dormir par terre, mais c'est un début.

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Le PIR est bon pour détecter les humains en mouvement.
 Si vous en avez un nombre par pièce, vous pouvez en déduire la présence d’humains non mobing avec un succès raisonnable en suivant les personnes et en décidant où elles se trouvent quand elles disparaîtront "du radar".

Les modules RADAR Doppler, jadis courants pour les ouvre-portes et maintenant largement remplacés par des IRP, constituent d'excellents détecteurs de mouvement. Vous pouvez faire le vôtre avec une relative facilité. Ils détectent également les chats et les chiens en mouvement, les rideaux qui claquent, etc.

 La détection peut être limitée aux humains par un filtrage passe-bande de la sortie. On me dit que les articulations humaines produisent des fréquences d'articulation qui sont uniques, en particulier si elles ne sont pas retrouvées à la même fréquence chez les chats et les chiens. On m'a dit que c'était un détecteur de personnes très fiable.

Les ultrasons risquent d'être moins bons que les IRP ou les RADAR

D'autres systèmes que vous mentionnez peuvent être déclenchés dans un rôle de type compteur de faisceau mais ne disposent pas de la capacité de détection de personne réelle de PIR et RADAR.

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Je crains que des groupes de personnes ne confondent un PIR avec "suivi de point mort". Par exemple: vous surveillez une salle menant à une pièce et 2 personnes sont entrées dans la pièce et une est sortie. Si les 2 personnes marchaient côte à côte, vous pourriez le voir comme une seule personne, ce qui vous porte à croire qu'il ne reste plus personne dans la pièce, alors qu'il y en a 1.
ajouté l'auteur user3624, source

Je pense à un scanner, qui peut compter le nombre de personnes dans un endroit. nous pouvons utiliser un scanner wi-fi pour cela. si nous voulons savoir s'il y a quelqu'un dans une pièce, placez les détecteurs Wi-Fi dans les coins de la pièce. scanner la zone dans les détecteurs en utilisant le scanner wi-fi avec nous,. ensuite, il détectera les humains dans la pièce et affichera le numéro.

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Un scanneur WiFi recherche les signaux WiFi, votre signification n’est pas claire.
ajouté l'auteur user2989297, source

Je pense que produire un signal radio dans la gamme KHz et que ce dernier mesure le brouillage du signal détecté par une antenne à détection longue pourrait fonctionner beaucoup mieux et plus facilement!

Vous pouvez même détecter où se trouve le corps humain grâce à un signal quadracture appliqué à une antenne trasmit avec une résistivité connue.

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Je pensais que la détection de la présence était un bon moyen d’utiliser un concept électronique capable de détecter le poids ou la déformation du sol dans la pièce afin de détecter les personnes (une différence anormale peut être grave, comme celle de 50 kg), le poids de la pièce avant la présence d'humains et ce serait la mesure principale comparant le moment où un humain accède à la pièce et détecte ensuite par la différence de poids.

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Ma solution reste la plus simple des solutions possibles. Un logiciel de détection de mouvement est installé sur mon ordinateur et s'appelle: Yawcam. Ce petit chiot prend des photos de tout ce qui bouge dans mon appartement grâce à ma caméra Web HP 5210. Ensuite, j’ai un détecteur de mouvement à micro-ondes de chien qui aboie qui indique la porte d’entrée.

En guise de touche finale, j'ai collé à l'extérieur de ma porte d'entrée un petit autocollant/une étiquette d'expédition portant le libellé suivant: Surveillance Camera Inside.

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En fait, un logiciel de reconnaissance de visage pourrait être la solution. La seule préoccupation majeure est la confidentialité - si le système n’est pas doté d’un vide d’aération, il est possible que quelqu'un tape dans les caméras. Par conséquent, je ne comprends pas pourquoi cette solution est tellement bas = = voté.
ajouté l'auteur KC Baltz, source

La réponse d'Olin Lathrop devrait suffire, mais si vous ajoutez des capteurs de détection du son à votre projet, cela peut augmenter votre taux de détection de la présence humaine.

Essayez de détecter la voix humaine avec des capteurs de détection du son, cela peut être un autre signe de détection de présence dans une pièce ou un hall.

Des capteurs de détection du son sensibles et bon marché sont disponibles sur Internet.

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