Was sind die verschiedenen Möglichkeiten, um Bewegungen zu erkennen?

Eine Reihe von Produkttypen und -techniken können Bewegungen erkennen; viele werden in Anwendungen wie dem Öffnen von Ladentüren, dem Einschalten von Sicherheitslichtern und Videorekordern oder dem Ertönen von Alarmen verwendet. Ob als eigenständige Einheiten oder Teile von Systemen oder computergestützten Netzwerken, Melder fallen in zwei gängige Kategorien: Bereichssensoren und lokale Sensoren. Flächensensoren scannen breite Felder auf Eigenschaften, wobei Techniken wie Infrarot (IR) oder Ultraschallfelder verwendet werden. Lokale Sensoren besetzen Räume und Innenräume mit Techniken wie Lasern und Lichtstrahlen.

Beide Typen werden manchmal als Perimeter- und Raumsensoren bezeichnet und verwenden aktive und passive Erfassungstechniken. Active Sensing sendet ein konstantes Feld aus, während passives Sensing im Standby darauf wartet, dass ein Ereignis eine Schwellenwerteinstellung auslöst. Diese Techniken können Licht, Ton, Wärme oder Vibration elektronisch erfassen.

Aktive Sensoren erkennen Bewegung, indem sie ein kontinuierliches fächerförmiges Feld, beispielsweise von Ultraschallwellen, zerstreuen. Das Feld bleibt statisch, bis etwas in es eindringt und das reflektierte Muster stört. Eine Störung kann innerhalb der kalibrierten Toleranzen liegen oder diese überschreiten und die Steuereinheit und Alarm auslösen.

Passive Sensoren bleiben inaktiv, bis ein Ereignis wie eine Bewegung oder ein Geräusch einen voreingestellten Wert überschreitet. Aktive und passive Techniken haben beide begrenzte Reichweiten, die mit der Entfernung schwächer werden können. Hybridprodukte kombinieren Sensortypen für mehr Effektivität und koppeln beispielsweise Infrarot mit Ultraschall.

Flächensensoren basieren im Allgemeinen auf zwei Methoden zur Bewegungserkennung: Passiv-Infrarot- (PIR) und Mikrowellensensoren. PIR-Typen erkennen Unterbrechungen eines unsichtbaren Laserstrahls, wie bei automatischen Türen. Mikrowellensensoren verwenden Funkwellen.
Andere Typen umfassen Ultraschall, der auf Welligkeit von Schallwellen beruht, und Video, das Beleuchtungsänderungen erkennt und ein Computer- oder digitales Kassetten-Videoaufzeichnungsgerät aktivieren kann. Schwingungssensoren überwachen Fertigungsanlagen zur Früherkennung mechanischer Probleme. Diese können auf Beschleunigungsmesser-Technologie beruhen, die Kreisel- oder Dreiachsen-Ausrichtungsschaltungen verwenden.

Lokale Sensoren sind manchmal auf Unterbrechungen von IR-, Laser- oder sichtbaren Lichtstrahlen angewiesen. Sie können auch Bewegungen mit Komponenten erkennen, die Neigung, Nähe oder Dehnung messen. Druckpolster erkennen Fußgängerverkehr, während Kameradetektoren Video oder Licht nur bei Bewegung aktivieren, wodurch Strom und Speicher gespart werden. Mikrowellentypen kommen hauptsächlich in der Sicherheitsindustrie vor.
Die Erkennung von Bewegungen erfordert oft die Verwendung eines Senders und eines Sensors: zum Beispiel eine Fotodiode, die auf Licht reagiert, oder ein Wandler, der auf Ultraschall reagiert. Eine Photodiode könnte Photonen einfangen und sie in ein elektronisches Signal verstärken. Schwankungen oder Störungen in den emittierten Feldern werden registriert und elektronisch beantwortet. Diese Detektoren sind in der Regel so konzipiert, dass sie auf große Änderungen in ihren Feldern und Strahlen reagieren und nicht auf allmähliche Änderungen wie Wetter- und Temperaturschwankungen. Das menschliche Element lässt sich jedoch im Infrarotlicht und im physikalischen Raum sehr gut abbilden, so dass es selbst bei sehr langsamen Bewegungen praktisch unmöglich ist, diese Sensoren zu durchkreuzen.