سنسور حرکتی چیست و چه کاربردهایی دارد؟

سنسور حرکتی چیست؟

موشن سنسور، دستگاهی است که برای فهم و شناسایی حرکات اشیا در یک حوزه‌ی استحفاظی مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد. این حوزه می‌تواند یک منزل یا حتی یک شرکت خصوصی باشد. تحرک‌ها هم می‌تواند مربوط به انسان،‌ حیوان و حتی حرکت اشیای مختلف باشد. از این دستگاه‌ها برای حوزه‌ی امنیتی، کنترل نور و همچنین سیستم‌های خودکار بهره‌برداری می‌شود تا پاسخ مناسبی در زمان شناسایی حرکت انجام شود. این دستگاه‌ها در فناوری‌های مختلف موجود بوده و به گونه‌ای طراحی می‌شوند تا کاربردهای متنوعی را از خود نشان دهند.

نحوه‌ی کار سنسور حرکتی

تمامی سنسورهای حرکتی، یک مکانیسم دو مرحله‌ای دارند: قدم اول، شناسایی حرکت و در قدم دوم، واکنش. این دستگاه‌ها حرکات را در یک منطقه‌ی مشخص شناسایی کرده و واکنش‌های از پیش تعیین شده‌ای را نظیر روشن کردن نور محیط یا به صدا در آوردن زنگ هشدار را انجام می‌دهند. البته، میزان دقت شناسایی از یک سنسور به سنسورِ دیگر متفاوت است. سنسورهای مختلفی در حال حاضر موجود هستند و هر کدام از آنها ویژگی‌های متنوعی دارند که برای محیط‌های مختلف به کار می‌آید. در ادامه، چهار نوع اصلی از سنسورها را معرفی می‌کنیم.

۱. سنسورهای حرکتی التراسونیک

سنسورهای حرکتی التراسونیک که به اسم سنسورهای سونار فعال (Active Sonar Sensor) هم شناخته می‌شوند، امواج صوتیِ شبیه به مخروط را در فرکانس بالا به طور معمول ۳۰ الی ۵۰ کیلوهرتز ارسال می‌کنند. این دستگاه‌ها همچنین تجزیه و تحلیل می‌کنند که چه مدت زمانی طول می‌کشد تا امواج پس از برخورد به اشیا برگردند. اگر به هر نحوی، بازتاب امواج از اشیای محیط بیشتر از مدت زمانِ از پیش تعیین شده باشد، سنسورها فعال شده و یک تحرک غیر طبیعی را شناسایی می‌کنند. پس از این مرحله، واکنشِ‌ برنامه‌ریزی شده‌ی دستگاه شروع خواهد شد.

سنسورهای حرکتی التراسونیک به طور کلی غیر تهاجمی بوده و می‌توانند برای کاربردهای مختلف از آنها استفاده کرد. همان‌طور که پیش‌تر به آن اشاره کرده‌ایم، از این محصولات الکترونیکی می‌توان برای سیستم‌های امنیتی منزل و همچنین دستگاه‌های خودکار منزل استفاده کرد. با وجود این‌که نمونه‌های بسیار گران قیمتی هم از این سنسورها در سطح بازار موجود است، دقت دستگاه‌ها به شدت بالا بوده و نسبت به وجود نور محیطی هم مشکل حادی نخواهند داشت. البته نقطه ضعفِ سنسورهای حرکتی در تاثیر پذیرفتن دستگاه‌‌ها نسبت به صداست. از طرفی دیگر، دامنه‌ی حسیِ این نوع حسگرها، معمولا اندک است.

۲. سنسورهای حرکتی مادون قرمز

سنسورهای مادون قرمز می‌توانند تغییرات را در تابش اشعه‌ی مادون قرمز ناشی از حرکت بدن‌های گرم مثل انسان و حیوان را شناسایی کنند. به طور کلی دو مدل سنسور حرکتی مادون قرمز وجود دارد: فعال و غیر فعال.

سنسورهای مادون قرمزِ فعال معمولا در سیستم‌های امنیتی شرکت‌ها استفاده می‌شوند؛ چراکه این نوع حس‌گرها می‌توانند حرکت را در یک دامنه‌ی بلند شناسایی کرده و حتی وجه تمایزی بین انسان و حیوان قائل می‌شوند. این نوع حسگرها هم در محیط بسته و هم باز به خوبی کار می‌کنند چون نسبت به نور و دمای محیط حساسیت کمتری نسبت به سنسورهای مادون قرمز غیر فعال دارند. با این حال، هزینه‌ی خرید چنین حس‌گرهایی به مراتب بیشتر از مدل غیر فعال است.

سنسورهای حرکتی غیر فعال بر اساس تغییرات در میزان تابش امواج مادون قرمز توسط گرمای بدن مورد شناسایی قرار می‌گیرد. به این دلیل به این حسگرها غیر فعال گفته می‌شود چون دستگاه، رسما فرق یک موجود زنده‌ی انسان را با حیوان متوجه نمی‌شود و امکان دارد در برابر عبور و مرور حیوانات هم زنگ هشدار را به صدا در بیاورد. البته، این حسگرها به شدت حساس بوده و می‌توانند هر نوع حرکت حتی در ابعاد بسیار کوچک را هم شناسایی کنند. بنابراین، اگر میزان دقت در اولویت باشد، برای کاربردهای امنیتی بهتر است از حس‌گرهای حرکتی غیر فعال استفاده شود تا بالاترین میزان امنیت تامین گردد. برای خرید این نوع سنسور حرکتی، قیمت مناسبی برای محصولات در نظر گرفته شده است. همچنین نصب آسان، یکی دیگر از ویژگی‌های بسیار وسوسه‌انگیز برای خرید این نوع محصول تلقی می‌شود.

۳. سنسورهای حرکتی مایکروویو

سنسورهای حرکتی مایکروویو، حرکات را با ارسال سیگنال‌های میکروویو در یک فرکانس مشخص شناسایی می‌کند. این دستگاه مشاهده می‌کند که سیگنال‌های ارسالی چگونه پس از برخورد با اشیای در حال حرکت برمی‌گردند. تفاوت بین سیگنال‌های ارسالی و برگشتی مورد تجزیه و تحلیل در دستگاه می‌شود تا بتوان تحرک را در محوطه شناسایی کرد.

مزیت‌های متعددی برای استفاده از این سنسورها نسبت به سایر محصولات وجود دارد. مورد اول این‌که سنسورهای میکروویو در برابر به صدا در آوردن زنگ هشدارهای اشتباه از طریق المان‌های محیطی با دقت بیشتری کار می‌کند. برای مثال می‌توان برای دستگاه این‌طور تعریف کرد که صدای باد و باران را نادیده گرفته یا سنسور را به گونه‌ای برنامه‌ریزی کرد که صدای حیوانات خانگی و بازی کودکان را هم نادیده بگیرد. در این حالت، هنگامی که به سنسور بتوان برنامه داد که چه نویزهایی را شناسایی نکند، دقت دستگاه هم به مراتب بالاتر رفته و سنسور می‌تواند حتی صداهای آن‌سویِ یک دیوار را هم متوجه شود. البته، نقطه منفیِ‌ این نوع سنسورها در این است که توسط مداخلات الکترونیکی می‌توان روی سنسور تاثیر گذاشت. اگر برای استفاده‌ از یک سنسور در منزل علاقه‌مند هستید، خرید این نوع حس‌گر را می‌توان یک گزینه‌ی خوب دانست.

۴. سنسورهای حرکتی با فناوری دوگانه

سنسورهای حرکتی با فناوری دوگانه همان‌طور که از اسمش هم پیداست، از دو مدل فناوری متفاوت به منظور شناسایی تحرک در یک محیط استفاده می‌کند. رایج‌ترین ترکیبی که در این محصول به کار گرفته می‌شود، فناوری‌های مادون قرمز و میکروویو است؛ به این دلیل که این دو فناوری به خوبی نقص‌های یکدیگر را پوشش داده و حساسیت بسیار خوبی دارند. از طرفی دیگر، سنسورهای حرکتی مادون قرمز، گرما و حرکت بدن را از طریق ضبط طول موج اشعه‌های مادون قرمز که یک فرد یا شی از خود ساطع می‌کند، مورد شناسایی قرار می‌دهد. بخش مربوط به سنسور میکروویو هم امواج میکروویو را منتشر می‌کند که سریع‌تر از اشعه‌های مادون قرمز در محیط سفر کرده و به دستگاه اجازه می‌دهد تا حرکات‌های خفیف که از چشمِ سنسور مادون قرمز جا افتاده را هم شناسایی کند.

وقتی سنسور مادون قرمز، حرکت را شناسایی می‌کند، سنسور میکروویو این مسئله را تایید می‌کند که عملیات شناسایی توسط سنسورِ اولیه به درستی انجام شده است. بنابراین، هیچ تحرکی از دید این نوع دستگاه غافل نمی‌ماند. این مسئله موجب می‌شود تا رسما یک لایه‌ی امنیتی جدیدی بر سیستم امنیتی محل مورد نظر اضافه شود تا از همه نظر امنیت محیط تامین گردد. با این وجود، خرید سنسورهای حرکتی با فناوری دوگانه برای افراد عادی، تقریبا گران تمام شده و از طرفی دیگر، نیاز است تا کارشناس‌های فنی ماهر در این حوزه‌ از تکنولوژی، به منظور نصب سخت‌افزاری حس‌گرها وارد منزل یا شرکت شوند. همچنین، نگهداری و ایمن نگه داشتن دستگاه هم خود یک چالش بسیار مهم دیگر به شمار می‌رود.

خرید یک سنسور حرکتی؛ یک ابزار کاربردی و واجب

انواع و اقسام بسیار متنوعی از سنسورهای حرکتی در بازار موجود است. بسته به میزان دقت و نوع سنجش، هزینه‌ی این نوع از محصولات الکترونیکی متفاوت خواهد بود. قطع به یقین دامنه‌ی اندازه‌گیری هم هر اندازه بیشتر باشد، سنسور مورد نظر قیمت بیشتری خواهد داشت. به طور کلی، سنسورها می‌توانند از باتری‌های مختلفی هم استفاده کنند. در برخی از سنسورها در صورتی‌که باتری دستگاه ضعیف شود، این مسئله در قالب یک اعلام وضعیت، به سیستم دزدگیر مرکزی ابلاغ خواهد شد.

به طور معمول، برای ایجاد یک امنیت نسبیِ عالی برای محیط بهتر است از محصولی استفاده کنید که زاویه دید بیشتری را به شما ارائه دهد. از طرفی دیگر، در بسیاری از محصولات جدید، می‌توان سیستمی را طراحی کرد تا در صورت بروز یک تحرکِ اضافی در محیط، یک اعلان به تلفن همراه ارسال گردد تا فرد در اسرع وقت به منزل یا محیط کاری رجوع کند. همچنین با اتصال سنسور حرکتی به تلفن همراه، کاربر می‌تواند در صورت وجود بستر اینترنت در منزل، در هر لحظه که بخواهد، محیط منزل را از طریق دوربین حسگرها به واسطه‌ی اتصال به اینترنت رصد کند. قطع به یقین، هزینه‌ی خرید چنین سنسورهای هوشمندی به مراتب بیشتر از سنسورهای معمولی خواهد بود. با تمامی این تفاسیر، شما بر اساس کاربرد و میزان حساسیت در تامین امنیت محیط می‌توانید یک سنسور مناسب را خریداری کنید. هر چند، این نکته را هم باید به خاطر داشته باشید که هر سنسور، نقاط قوت و ضعف خاص خود را دارد، مگر این‌که از سنسورهای حرکتی با فناوری دوگانه استفاده کنید که کمترین نقاط ضعف در بین سنسورها در حال حاضر به این نوع دستگاه تعلق دارد.