可靠和负担得起的存在检测如何改变未来的空间管理
文章：ChristophKämmerer
本文介绍了存在检测，有源红外传感器与被动红外传感器的优点，并突出了用于主动红外跟踪的新解决方案。
本文首先会介绍存在检测的日益增长的作用。然后，它将考虑当前的市场检测系统，具体地详细说明有源红外传感器与被动红外传感器的优点。最后，它将引入一个新的主动红外跟踪解决方案。
什么是存在检测?
存在探测，也叫人的存在探测，是一种识别或定位特定区域或物理空间中有人存在的能力。
为什么存在检测很重要
内部空间中的存在检测变得越来越重要 - 近期Covid-19的发展尤其加速。有趣的用例存在检测可以在整个内部空间中提供各种内部空间，例如办公室，电梯舱，走廊和零售空间。例如，在电梯中，在紧急情况下，检测可以是有用的甚至省力的工具。在零售应用程序中，存在检测可用于监测行为模式，此数据可以帮助优化产品放置，反过来效益零售商和消费者。另外，存在检测可用于检测办公空间的效用。例如，如果在旅行或工作中未充分利用办事处，公司可以使用存在检测来评估使用，并减少/如果适用的办公桌的数量。还可以应用于移动办公室的应用中，其中一些位置在一些位置，远程工作人员可能没有指定的工作台，但需要通过移动办公提供商定位可用的工作空间。这些应用程序需要智能，具有成本效益的解决方案，这些解决方案易于集成到当前设计中。万博投注网址
当前市场存在检测系统
市场上存在多种解决方案，例如飞行时间，雷达，2D摄像机和被动或有源或活性红外存在探测器。价格范围，但也可以有准确性，可以显着差异。虽然飞行传感器的高端时间在存在检测中提供最高的精度，但它位于成本规模的上端。因此，它用于诸如人机交互的关键解决方案。另一方面，红外线存在探测器可以以低得多的成本为不太关键的应用提供理想的精度水平。
无源传感器的主动红外传感器优点
虽然主动和无源传感器都可以提供经济高效的解决方案，但是有源传感器可用于高精度计数模式。另外，对于存在检测传感器，必须识别甚至识别各种照明场景中的最小运动。活性红外传感器在积极发射红外光以检测人物的情况下更有效。这与被动感测形成对比，这仅依赖于来自人体红外光的反射。
一种主动红外解决方案还可以包含一个主动红外传感器(IR)，不仅可以用于检测移动的人，也可以用于非移动的人，从而防止假阴性。由于其光学原理，传感器可以隐藏在透明的塑料或玻璃后面，因此可以方便地融入产品和内部环境的设计中。
主动红外传感解决方案
模拟设备的ADPD1080评估板，如图1所示，实现了主动红外跟踪。
图1:ADPD1080运动和远程存在检测评估板。
评估板包括电源管理，一个光电二极管，六个LED和光度前端，ADPD1080。红外LED发光，并且光的反射强度远远超过传感器5米。通过强度的变化可以检测运动 - 当房间内没有运动时，强度不变。光电二极管以LED置在LED之间，并且可以放置在黑色染色塑料屏幕后面，这是一个添加的设计特征，为客户提供了具有离散放置的选择。
评估委员会由两个设置组成。第一种适合近距离使用，第二种适合远距离使用。这是由于LED的强度。ADPD1080是一个全光度计前端，有八个前端输入，
它们连接到光电二极管。它也有三个集成的LED驱动器，并提供两个时隙，可以独立编程读出光电二极管和控制LED。有了这些时隙，可以在不重新编程寄存器的情况下启用不同的模式，从而节省电力(与前一个版本相比，大约节省20%)。此外，它有内置的环境光排斥过滤其他光因素，如阳光，灯，或其他环境光。即使是荧光灯，尽管他们的宽频谱，和LED灯具，尽管他们的开关频率，有效过滤。
图2:ADPD1080评估板原理图。
图3:ADPD1080测光前端定时配置
图2显示了ADPD1080的框图。光电二极管的电流用跨阻抗放大器放大和转换。然后利用带通滤波器和积分器对环境光进行滤波。带通滤波器阻隔了直流光，积分器过滤掉了环境光的交流成分，减少了80db。模拟前端的工作原理如图3所示。
真实测量显示优点
通过将其安装在多个测试环境中的办公室的天花板上进行测试。对于每个运行，测试人员以不同的间隔围绕办公室，并记录传感器的信号。图4显示了传感器信号和对代表测试运行的移动的清晰响应。在左侧，绘制强度值，而在右侧，显示强度的变化。对应于运动的强度变化是显着的。
在第二次测试中，评估委员会在更困难的情况下进行测试。测试者站着不动，只允许很少的运动，以测试不仅运动，而且人的存在的检测能力。图5显示了信号和明显的强度变化。
结论
总之，ADPD1080提供了开箱即用的体验，提供了一种主动红外存在检测解决方案，不仅成本低、精度高，而且体积小。它的工作功率明显低于飞行时间或雷达解决方案，并可以测量半径达5米。其强大的功能允许轻松集成到现有的产品，除了存在检测，它可以用于各种用例，包括手势传感。总的来说，这些优势可以使客户以更低的成本提高效率和安全性，从而有助于塑造未来的设施管理。
图4：IR传感器对行走运动的响应：强度值（左）和强度的相应变化（右）。
图5:受限运动时静止位置的IR传感器响应:强度值(左)及强度变化(右)。
关于作者
Christoph Kämmerer自2015年2月起在Analog Devices工作。2014年，他从埃尔兰根的弗里德里希-亚历山大大学(Friedrich-Alexander University)毕业，获得物理学硕士学位。克里斯托弗还拥有曼海姆商学院(Mannheim Business School)的MBA学位，他于2020年毕业。他一开始是模拟设备公司的实习生，后来成为新兴应用领域的现场应用工程师。2020年，Christoph加入Analog Garage (ADI的创业孵化器)，作为一名新兴的业务经理，专注于识别新技术和推动未来的创新。可以联系到他christoph.kaemmerer@analog.com。