Se solo avessi gli occhi dietro la testa. O all’interno della tua casa. O qualcosa.
Sarebbe fantastico se potessi immediatamente vedere se qualcosa di sospetto stava accadendo all’interno della tua casa mentre eri via. Allora potresti sapere se c’è stato un furto con scasso.
Ma cosa dovresti fare? Installare una specie di occhi meccanici futuristici all’interno della tua casa?
Beh si. I sensori di movimento possono dirti se qualcosa in casa si sta muovendo o meno e segnalare un allarme, facendo correre i ladri o arrivando la polizia. Ma ne valgono la pena? Come funzionano i sensori di movimento?
Ecco tutto ciò che devi sapere sui sensori di movimento.
- Come funzionano i sensori di movimento
- Sensori PIR
- Sensori a microonde
- Sensori a ultrasuoni
- Altri sensori
- Limiti del sensore di movimento
- Posizionamento del sensore di movimento
Come funzionano i sensori di movimento?
I sensori di movimento sono dispositivi intelligenti, in grado di “vedere” le cose davanti a loro di solito senza avere una fotocamera. Puoi usarli per monitorare continuamente la tua casa. Ma come funzionano i sensori di movimento? E che tipo di storia c’è dietro di loro?
Storia dei sensori di movimento
Tecnicamente, i primi sensori di movimento al mondo si sono evoluti prima dell’esplosione del Cambriano 555 milioni di anni fa. Ma, naturalmente, il primo sensore di movimento meccanico è arrivato circa 555 milioni di anni dopo, con l’invenzione del radar di Heinrich Hertz alla fine del 1800.
Pochi decenni dopo, dopo la prima guerra mondiale, tutti decisero autonomamente che sarebbe stato fantastico poter vedere sottomarini, aerei e altri veicoli nemici prima che attaccassero, quindi tutti svilupparono segretamente e individualmente questa tecnologia radar giusto in tempo per la seconda guerra mondiale .
Negli anni ’40, Samuel Bagno provò a fare la stessa cosa, ma con suoni ultrasonici invece delle onde radio che usano i radar. Ha usato le onde sonore in modo simile a come un pipistrello usa l’ecolocalizzazione: le onde sonore rimbalzano in una stanza e ritornano a un rilevatore, e se lo schema delle onde sonore rimbalzate cambia, significa che qualcosa si è mosso.
Samuel Bagno ha capito che se la tecnologia radar poteva essere utilizzata su minacce su larga scala, la sua tecnologia a ultrasuoni poteva essere inserita nelle case per minacce su piccola scala, e così è stato creato il primo allarme antifurto.
Tipi di sensori di movimento
Dopo l’invenzione del sensore a ultrasuoni, le persone hanno iniziato a provare diverse tecniche per il rilevamento del movimento.
Il tipo più comune è l’infrarosso passivo o PIR. I sensori di movimento PIR possono leggere la radiazione infrarossa proveniente dalle cose. Ogni cosa con qualsiasi grado di calore risplende sempre di radiazioni infrarosse e questi sensori possono rilevare il livello di radiazione di un corpo umano.
Un altro tipo comune sono i sensori di movimento a microonde. Funzionano emettendo microonde che si riflettono sulle superfici. Quando questo riflesso cambia, una superficie è cambiata, il che implica movimento.
I sensori di movimento a ultrasuoni sono ancora usati occasionalmente, ma questi emettono suoni in una frequenza che la maggior parte degli animali domestici può sentire, quindi non sono una grande idea. Funzionano come sensori a microonde ma con il suono anziché con le microonde.
Molti sensori di movimento sono ibridi e utilizzano due delle tecnologie di cui sopra per ottenere un rilevamento accurato e coprire più situazioni.
Sensori PIR
I sensori a infrarossi passivi, o PIR, sono probabilmente il tipo più comune di sensore di movimento. Sono più efficienti dal punto di vista energetico rispetto agli altri tipi, quindi sono più pratici.
Come funzionano i sensori PIR
Sono chiamati sensori di sicurezza “passivi” perché sono uno dei pochi tipi di sensori di movimento che non emettono qualcosa, che si tratti di onde sonore, microonde o qualcos’altro. Invece, possono “leggere” i segnali a infrarossi emessi dall’ambiente circostante e utilizzarli per rilevare il movimento.
Tutto emette costantemente radiazioni infrarosse. L’unico modo per fare in modo che qualcosa non emetta radiazioni infrarosse è rimuovere tutto il calore da esso e renderlo a temperature zero assolute, cosa che gli scienziati non sono ancora in grado di fare e ucciderebbero anche qualsiasi ladro.
Problemi comuni con i sensori PIR
I sensori PIR sono fantastici perché non emettono suoni che gli animali domestici possono sentire. Inoltre, non sono vulnerabili all’elettronica che attiva falsi allarmi come lo sono i sensori a microonde. Possono anche essere regolati per spegnersi solo con grandi quantità di calore corporeo, come su un essere umano, o con qualsiasi cambiamento di calore, come quando passa un piccolo animale.
Hanno qualche problema, però. Se posizionati vicino a una fonte di calore che può modificare la temperatura di altri oggetti, come uno sfiato HVAC, possono attivare falsi allarmi. Questo errore è uno dei problemi più comuni con i sensori PIR. Apparentemente non riescono a distinguere una persona da un condizionatore d’aria.
Sensori a microonde
I sensori a microonde utilizzano molti degli stessi principi dei sensori a ultrasuoni originali, ma in modo più efficace. Possono vedere attraverso i muri, il che non è sempre eccezionale se c’è molta attività al di fuori di una stanza monitorata.
Come funzionano i sensori a microonde
Usano una forma di radar per funzionare. I dispositivi proiettano microonde che poi rimbalzano sulle superfici e misurano queste microonde quando tornano al sensore. Quando c’è un cambiamento nel modo in cui queste microonde ritornano, allora c’è movimento.
Il sensore calcola il movimento preciso utilizzando l’effetto Doppler. Sai come i motori delle auto sono più acuti quando sono lontani e poi diventano improvvisamente più bassi quando ti superano? Questo è l’effetto Doppler: il movimento dell’auto avvicina le onde sonore, rendendo il suono più acuto.
Ora prendi le onde sonore e applica lo stesso principio alle microonde. Il sensore sa come qualcosa si è mosso esclusivamente attraverso il modo in cui le microonde sono state spostate prima di essere riflesse sul sensore.
Problemi comuni con i sensori a microonde
I sensori a microonde possono rilevare attraverso i muri, offrendo un campo di rilevamento molto più ampio. Inoltre, non sono influenzati dai cambiamenti di calore come i sensori PIR.
Attraversare i muri può essere un problema. Se sono vicini all’esterno, percepiscono cose che non sono all’interno della stanza e si spengono. Di conseguenza, di solito vengono utilizzati solo all’aperto.
Sono anche sensibili all’elettronica, che può attivare falsi allarmi. È un bene che non siamo costantemente circondati dall’elettronica, giusto?
Sensori a ultrasuoni
I sensori a ultrasuoni sono il primo tipo di sensore di movimento e sono stati superati da altre tecnologie. Tuttavia, sono ancora pratici per alcune applicazioni.
Come funzionano i sensori a ultrasuoni
I sensori a ultrasuoni funzionano attraverso quella che è essenzialmente l’ecolocalizzazione. Emettono suoni troppo acuti per essere uditi dagli umani in modo da non infastidire tutti quando li attivi. Quindi misurano come queste onde sonore rimbalzano nell’ambiente.
Se c’è un’alterazione nel modello delle onde sonore, significa che si è verificato un movimento, che suona l’allarme quando il sensore è armato.
Problemi comuni con i sensori a ultrasuoni
I sensori a ultrasuoni funzionano meglio con superfici irregolari e corsi d’acqua. Forniscono misurazioni precise e di solito vengono utilizzate solo nei laboratori scientifici e nei robot, non come mezzo per proteggere la tua casa dai ladri.
Poiché emettono un suono costante, hanno bisogno di energia continua. Di solito sono anche ben all’interno della portata dell’udito di un cane e di un gatto, così come cavie e topi, rendendoli davvero fastidiosi per questi animali.
Altri tipi di sensori
Ci sono alcuni altri modi per percepire il movimento, anche se sono meno comuni.
I sensori tomografici di movimento utilizzano onde radio, che sono molto simili alle microonde. (Il che è piuttosto sorprendente. Le canzoni che il mio microonde riproduce sono terribili e suonano tutte esattamente allo stesso modo). Come i sensori a microonde, possono guardare attraverso i muri. Sono generalmente utilizzati per grandi aree in cui è necessario tenere conto di tutti i movimenti.
I sensori di movimento a vibrazione sono disponibili in diverse varietà e tutti misurano l’accelerazione e i cambiamenti vibrazionali negli oggetti. Usano attrezzature grandi e ingombranti e sono generalmente utilizzate solo in ambienti industriali.
I sensori a infrarossi riflettenti, o sensori RIR, funzionano in modo molto simile ai sensori PIR, tranne per il fatto che sono attivi anziché passivi. Questi emettono luce infrarossa e rilevano come si riflette sulle superfici. Se ci sono cambiamenti nel modo in cui rimbalza, viene rilevato il movimento.
Anche i sensori di movimento della fotocamera sono passivi, poiché non rimbalzano su alcun tipo di raggio o altro. Quindi, come funziona una telecamera di rilevamento del movimento? È semplice: osserva la luce normale e rileva tutti i cambiamenti. È un po’ come se un sensore PIR avesse occhi umani.
Esistono altri tipi di sensori di movimento. Ciò include sensori acustici e microfonici, sensori sismici, sensori magnetici e persino sensori Wi-Fi. Questi utilizzano rispettivamente i cambiamenti nel suono, nel movimento, nei campi magnetici e nei campi Wi-Fi per rilevare il movimento. Questi sensori sono molto più rari di quelli precedenti ed è improbabile che tu ne trovi uno nei sistemi di sicurezza.
In fin dei conti, i sensori PIR sono l’opzione migliore. C’è un motivo per cui sono i più comuni.
Limiti del sensore di movimento: i sensori di movimento funzionano attraverso il vetro?
I limiti dei sensori di movimento dipendono dal tipo che stai utilizzando.
Quindi i rilevatori di movimento funzionano attraverso il vetro? Il sensore di movimento più comune, i sensori PIR, no. La radiazione infrarossa non viaggia bene attraverso il vetro. E il Ring Motion Sensor funziona attraverso il vetro? Quello è un PIR, quindi no.
Ma a volte il rilevamento del movimento funziona attraverso il vetro? La risposta è si. Puoi usare un sensore a microonde per vedere attraverso il vetro.
Naturalmente, i sensori a microonde hanno i loro limiti. Sono incasinati dall’elettronica e possono potenzialmente essere confusi da loro. Se hai bisogno di un sensore in una stanza piena di elettronica, procurati un sensore a ultrasuoni.
I sensori a ultrasuoni, tuttavia, non possono vedere attraverso il vetro. Il suono non penetra bene nella maggior parte delle superfici, motivo per cui questi sensori funzionano in primo luogo. La luce è l’unica cosa che passa attraverso il vetro, e il suono non è luce.
Ogni sensore di movimento ha il suo dare e avere e, sfortunatamente, questo sarà sempre vero. Se il tuo sensore di movimento è il tuo unico mezzo di sicurezza, la tua casa non sarà molto ben protetta.
Se hai intenzione di utilizzare un sensore di movimento per la sicurezza, dovresti considerare la stratificazione della sicurezza fisica. Ottieni buone serrature installate su tutte le tue porte e finestre, quindi utilizza un sensore di movimento. Ciascuno può contrastare i difetti dell’altro e rendere meno probabili le effrazioni.
Dove mettere i sensori di movimento
Quando installi sensori di movimento, qual è la strategia migliore? Di quanti sensori di movimento hai bisogno?
In generale, dovresti capire i “punti di strozzatura” o i luoghi della tua casa che devi essere quando esci o entri. Questi di solito saranno vicino a porte e corridoi stretti.
Avere un sensore di movimento su ogni porta esterna ha senso e potresti pensare anche alle finestre. Di norma, dovresti posizionare un sensore di movimento ovunque sia più probabile che i ladri entrino.
Inoltre, pensa a dove si trovano gli oggetti costosi. Questi luoghi sono i più importanti a prova di scassinatore. I ladri tendono a ispezionare tutte le case, ma spesso iniziano con le camere da letto principali. Le camere da letto principali sono di solito dove vengono conservate le cose migliori, dopo tutto. Se la tua camera da letto si trova alla fine di un corridoio lungo e inevitabile, pensa a mettere un sensore di movimento all’inizio di quel corridoio.
Ora che sai quanti te ne servono, qual è l’altezza migliore per i sensori di movimento?
Metterli su da sei a otto piedi sembra essere l’ideale. Devono essere abbastanza alti da vedere tutto. Troppo alti e possono essere vicini alle prese d’aria del riscaldamento che rovinano i sensori PIR e troppo bassi e non vedranno l’intera stanza.
Quindi, se vuoi sapere dove posizionare specificamente i sensori di movimento ad anello, dovrebbero essere lontani da qualsiasi possibile fonte di calore. Ovviamente, dove posizionare i sensori di movimento ad anello è lo stesso di qualsiasi altro sensore di movimento.
Conclusione
La tecnologia di rilevamento del movimento è un ottimo modo per avere i vantaggi di vedere la tua casa senza doverla effettivamente vedere. Puoi usarlo per sapere se qualcuno è entrato mentre sei via.
Certo, non sono l’ideale da soli. Ogni tipo di rilevatore di movimento ha i suoi svantaggi e difetti. Se vuoi davvero la sicurezza, installa un buon lucchetto e un rilevatore di movimento.
Queste sicurezze perimetrali combinate possono fermare i ladri sulle loro tracce e tenere le tue cose al sicuro per quando devi uscire di casa.