Датчики движения серии ns-irm02-wh

Беспроводные GSM-датчики

В особую категорию стоит выделить беспроводной GSM-датчик движения, применяемый для охраны помещений или иных объектов.

Основное его отличие от остальных подобных устройств заключается в наличии специального GSM-модуля.

При обнаружении нарушения датчик самостоятельно отправляет СМС заранее установленной формы на заданный ему номер. Таким образом, хозяин датчика все время находится в курсе событий, поскольку устройство оповещает его обо всем, что происходит на подконтрольной территории.

Кроме того, беспроводные датчики с GSM-модулем могут оповещать своего хозяина различными иными способами – через GPRS, а также обычным телефонным звонком.

Подобные устройства могут использоваться для оповещения о различных происшествиях: отключение электричества, несанкционированное проникновение, возникновение угрозы пожара и т.д.

Беспроводные датчики – новый этап развития систем оповещения. Благодаря этим устройствам, жизнь людей находится в большей безопасности: существенно уменьшается угроза возникновения пожара, потопа или ограбления. Эти датчики существенно упрощают охрану даже самых сложных объектов.

Чем можно регулировать детектор?

В современных датчиках движения (ДД) можно настроить чувствительность, освещенность, время задержки выключения света и угол установки.

Все эти параметры при правильной настройке позволяют сэкономить до 50% электроэнергии, что является весьма значительным показателем. Однако следует сразу же отметить, что не во всех датчиках движения три регулятора. В старых моделях можно отрегулировать только два параметра – время задержки и чувствительность либо время задержки и уровень освещенности, как на фото ниже:

Рекомендуем просмотреть инструкцию, на которой объясняется схема работы детектора:

Обзор сенсора

Сейчас мы по отдельности разберем, как настроить датчик движения на прожекторе либо другом варианте светильника.

В каких системах используется ДД?

Существует три основных подразделения, в которых используется детектор движения:

  1. регулирование работы освещения;
  2. безопасность;
  3. управление дверями, окнами, техникой.

В целом пункты вовсе все можно совместить в один – автоматизация управления устройствами. Однако на текущий момент наиболее развиты две первых отрасли, а третья то и дело хочет отделить от себя нового члена в самостоятельный тип.

Сегодня очень популярна технология «Умный дом» она подразумевает в себе в зависимости от широты комплектации автоматизацию работы дома. Там используются такие функции как подогрев пола, включение освещения при входе в комнату, открытие дверей и окон от одного только желания и многое другое. В этой системе и находят себя чаще всего определители движения.

На подступах к дому, особенно частному, очень удобно размещение детектора чтобы свет включался автоматически, не заставляя вас бродить в потемках до двери и открывать ее с фонарем. Некоторые люди оставляли раньше включенным свет, чтобы по возвращению домой, на крыльце было светло. Однако это чудовищный перерасход электроэнергии. А как вывод и денег.

Установка современных ДД позволяет минимизировать затраты при максимальном комфорте. Аналогичным образом работает он и в помещении, включая свет в туалете, как только вы приходите туда. Включает локальный светильник, как только вы попадаете в зону его действия. Всё это значительно упрощает жизнь.

Вторым столпом стоит безопасность. Проводной датчик движения для сигнализации и его беспроводной собрат, фиксируют вторжение чужаков на контролируемую территорию. Могут запускать или отключать сигнальную тревогу, защитную систему, или же просто отправлять сигнал на пульт управления. Помимо этого они могут осуществлять охрану периметра, служа надежным загоном для животных или надежным охранником широких угодий или поместья.

Ну и третье это совокупность влияния датчика на множество устройств и дверей с окнами в умном доме в частности. Сейчас всюду нас встречают автоматические двери. Электронные окна, открывающиеся закрывающиеся и зашторивающиеся по соответствующему сигналу. Даже туалеты и писсуары с раковинами практически все поголовно пользуются датчиками движения.

Детектор движения, потолочный

Все эти технологии выходят далеко за пределы частного сектора. Ими пользуются для охраны промышленных объектов. Для включения и выключение специальных установок, холодильных или вентиляционных. Датчики используются даже в конвейерах как система защиты человека от случайного проникновения в его рабочую плоскость.

Вопросы к устройствам одни и те же. Характеристики, рабочие диапазоны, способ монтажа, специфика. Так и приходит ответ о том, что же лучше использовать проводной или беспроводной? С большими помещениями лучше справиться проводной ДД.

В локальных точках для экономии справиться он. А еще всегда до начала ремонта, если задумать о датчике, лучше поставить с проводами. Другое дело, когда ремонт уже был. Портить его нет желания. Обслужить надо окружение в радиусе около тридцати метров от базы. Тогда стоит воспользоваться беспроводным.

В любом случае решение остается за конечным пользователем и его предпочтениями. Специфика всех устройств позволяет им вести исправную работу. Разнообразие моделей позволяют в обоих вариантах подключения исполнять свою функцию. При прочих равных, вопрос о том какой же из них выбрать, становиться скорее вопросом предпочтения.

Недостатки беспроводных датчиков

Наряду со множеством достоинств, такие датчики однако имеют и некоторые недостатки:

  • необходимость подзарядки аккумуляторов и замена батарей;
  • некоторые строительные материалы могут уменьшать дальность действия радиосигнала.

В большинство рассматриваемых устройств устанавливаются батареи, которые позволяют датчику непрерывно работать в течение года. Прежде, чем батарея разрядится, прибор подаст сигнал, информирующий об этом обстоятельстве.

Чаще всего оповещение может быть световым (сработает прожектор) или звуковым (включится сирена). Хотя батарейку приходится менять один раз в несколько лет, все же это доставляет определенные неудобства. Однако эти неудобства не настолько серьезны, как возникающие в процессе прокладки сетевого и электрического кабеля трудности.

Большинство беспроводных датчиков работает при помощи технологии GSM на частоте 433 МГц. Но некоторые виды строительных материалов могут существенно снижать дальность действия и силу сигнала. Поэтому прежде чем заняться монтажом беспроводных систем, необходимо уточнить, из каких строительных материалов изготовлены стены и перекрытия.

Обычная стенка снижает качество сигнала на 10-30%, что уменьшает возможную дальность расположения датчика на 10-30 м.

В частности, при предельно допустимом удалении датчика от блока управления (100 м), в зависимости от материала преграды, может происходить ослабление уровня сигнала, приводящее к уменьшению допустимого в каждом конкретном случае расстояния:

Материал изготовления преграды Ослабление Допустимое расстояние с учетом преграды
Железобетон или кирпич 25-40% до 70 м
Каленое стекло 10% до 90 м
Бетонные потолочные перекрытия 50% до 50 м
Бетонные блоки 20% до 80 м
Стена из дерева 10% до 90 м
Листовой металл 90% до 10 м

Данный недостаток беспроводных датчиков можно легко устранить. Достаточно просто дополнительно установить специальный прибор, усиливающий исходящий от датчика сигнал.

Проводной или беспроводной?

Можно подумать, что вопрос то и не стоит. Очевидно, что отличаются они формой подключения и чтобы лишний раз не штробить стены лучше воспользоваться беспроводным детектором. Но так ли всё просто? Конечно, нет.

Если углубиться в понимание вопроса и посмотреть в перспективу, то, что ждет человека при использовании беспроводного измерителя? После истекания срока жизни каждой батареи вставленной с такое устройство, ее необходимо заменить. Казалось бы, никакой проблемы в этом нет, и сделать это не сложнее, чем заменить батарею в пульте или настенных часах.

Однако на деле, к датчику нужно подобраться, в некоторых моделях даже нужно снять корпус. Изъять старую и вставить новую батарею. Всё это небольшая проблема в домашних условиях, если измеритель один или пара. Но что если их пять? Десять? А в рабочих офисах или промышленных помещениях и речи идти не может о беспроводном устройстве ДД.

Никто не будет смиренно ждать, когда иссякнет батарея чтобы тут же бежать ее заменять на новую. И тем более не побежит собственноручно менять пятьдесят таких устройств. Специалистов по замене батареек тоже не существует. Каждый человек специалист в этом. Поэтому приходится менять их своими силами. Другое дело проводные устройства, которые после монтажа больше вообще не требуют подходить к ним.

Это были подводные камни эксплуатации, а что насчет экономии?

Проводные детекторы в большинстве своем стоят намного дешевле своих беспроводных аналогов. При этом где-нибудь на производстве или в большом здании, у них не возникают проблемы с плохой передачей сигнала сквозь стены. Как это случается у беспроводных ДД. Так в большом здании придется покупать еще и несколько отдельно существующих баз, вместо одной проводной. На выходе опять лишняя переплата. Однако в маленьком помещении тут бесспорно выигрышнее будет ставить беспроводное устройство.

Еще одним важным фактором в разнице между устройствами была возможность удаленной работы с устройством с телефона. До недавнего времени этим выделялись преимущественно беспроводные. Однако всё больше стало выходить моделей, а также полезных инструкций о том, как подключить GSM для проводных ДД. И это полностью уровняло эти два противоборствующих лагеря в этом пункте.

Рекомендуем купить

Структура беспроводной сенсорной сети

Типичная беспроводная сенсорная сеть может быть разделена на два элемента: сенсорный узел и сетевая архитектура.

Сенсорный узел беспроводной сенсорной сети

Сенсорный узел в WSN состоит из четырех основных компонентов: источник питания, датчик, блок обработки, система связи.

Датчик собирает аналоговые данные из физического мира, и АЦП преобразует эти данные в цифровые данные. Основной процессор, который обычно является микропроцессором или микроконтроллером, выполняет интеллектуальную обработку данных и манипулирование ими.

Система связи состоит из системы радиосвязи, обычно радиостанции ближнего действия, для передачи и приема данных. Поскольку все компоненты являются устройствами с низким энергопотреблением, для питания всей системы используется небольшая батарея, такая как CR-2032.

Несмотря на название, сенсорный узел состоит не только из сенсорного компонента, но и из других важных функций, таких как устройства обработки, связи и хранения. Благодаря всем этим функциям, компонентам и усовершенствованиям узел датчика отвечает за сбор данных физического мира, анализ сети, корреляцию данных и объединение данных другого датчика с собственными данными.

Архитектура беспроводной сенсорной сети

Когда большое количество сенсорных узлов развернуто в большой области для совместного мониторинга физической среды, объединение в сеть этих сенсорных узлов одинаково важно. Сенсорный узел в WSN не только связывается с другими сенсорными узлами, но также и с базовой станцией, используя беспроводную связь

Базовая станция отправляет команды на сенсорные узлы, а сенсорные узлы выполняют задачу, взаимодействуя друг с другом. После сбора необходимых данных сенсорные узлы отправляют данные обратно на базовую станцию.

Базовая станция также действует как шлюз для других сетей через Интернет. После приема данных от узлов датчиков базовая станция выполняет простую обработку данных и отправляет обновленную информацию пользователю через Интернет.

Если каждый узел датчика подключен к базовой станции, он известен как архитектура сети с одним переходом (или односкачковая архитектура). Хотя передача на большие расстояния возможна, потребление энергии для связи будет значительно выше, чем для сбора и вычисления данных.

Следовательно, многоскачковая сетевая архитектура обычно используется в серьезных приложениях. Вместо одной единственной линии связи между узлом датчика и базовой станцией данные передаются через один или несколько промежуточных узлов.

Это может быть реализовано двумя способами. Архитектура плоской сети и архитектура иерархической сети. В плоской архитектуре базовая станция отправляет команды всем сенсорным узлам, но сенсорный узел с совпадающим запросом ответит, используя свои равноправные узлы через многоскачковый путь.

В иерархической архитектуре группа сенсорных узлов формируется в виде кластера, и сенсорные узлы передают данные в соответствующие головы кластера. Затем головы кластера могут передавать данные на базовую станцию.

Разновидности беспроводных датчиков

На сегодняшний день существует большое разнообразие беспроводных устройств-сигнализаторов, все они имеют довольно специфичное предназначение. Многие из них дополнительно комплектуются различными опциями. Например, существуют беспроводные датчики движения с сиреной.

Основными разновидностями беспроводных датчиков являются:

  • магнитоконтактный сигнализатор;
  • беспроводной извещатель (объёмный, реагирующий на ИК-лучи);
  • детектор состояния стекла (реагирует на деформацию или поломку стекла);
  • датчик дыма;
  • датчик газа.

Сигнализаторы магнитоконтактного типа используются для контроля дверей, оконных ставен или других подобных открывающихся конструкций.

Беспроводные устройства такого рода состоят из двух частей, соединенных между собой при помощи магнитов. Когда контакт размыкается, специальный модуль передает сигнал на центральный блок управления.

ИК-датчики движения беспроводные обычно устанавливаются везде, где необходима охрана пространства от постороннего проникновения.

Устройства такого типа имеют своеобразную конструкцию – они не только постоянно в автоматическом режиме осуществляют мониторинг окружающего пространства, но и имеют специальный механизм, предотвращающий их демонтаж. Такие сигнализаторы постоянно находятся на связи с центральным пультом управления.

Детектор состояния стекла чаще всего монтируется непосредственно на само стекло. Принцип его действия основывается на непрерывном контроле нескольких звуковых частот.

При возникновении каких-либо звуков на частоте, запрограммированной в датчике, он срабатывает – отправляет сигнал на центральный блок управления. Кроме того, такие устройства обычно имеют систему оповещения о вскрытии корпуса.

Устройства обнаружения дыма и газа работают с использованием одного и того же принципа – при наличии задымления или признаков газа изменяется проводимость сенсорного элемента.

Существуют два типа этих устройств – инфракрасные (оснащаются оптической системой) и электрохимические (действие основывается на принципе адсорбции). При возникновении дыма или газа проводимость сенсора изменяется и происходит срабатывание – устройство отсылает информацию на центральный блок управления.

Существуют также и другие типы беспроводных устройств, которые могут выполнять самые различные функции.

Как установить датчик

Датчик дверного типа

Способ монтажа зависит от того, какая модель датчика беспроводного типа используется. Такие устройства могут иметь следующие варианты дислокации:

  • дверной проем;
  • оконный проем;
  • на потолке;
  • на улице.

Потолочные датчики для включения освещения на сегодняшний день имеют самое обширное применение. Их отличает самый большой спектр контроля.
Вне зависимости от модели беспроводного датчика, установка предельно проста и выглядит так:

  • выбирается место локализации прибора;
  • с помощью крепежных элементов, идущих в комплекте с устройством, монтируем прибор;
  • далее проводится настройка параметров работы датчика. Здесь следует установить частоту, с которой сигнал будет отражаться от поверхностей. Если сигнал вернулся на сенсор с другой силой, произойдет активация света или сирены.

Подключение датчика к осветительным пробам происходит по следующей схеме.

Схема подключения датчика к светильнику

Выполнив все пункты установки, в итоге вы получите качественную систему автоматического включения света в доме или на улице, а также надежный элемент охранной системы.

Что из себя представляет беспроводная сенсорная сеть

Как упоминалось ранее, типичная сенсорная сеть состоит из датчиков, контроллера и системы связи. Если система связи в сенсорной сети реализована с использованием беспроводного протокола, то эти сети называются беспроводными сенсорными сетями или просто WSN (Wireless Sensor Networks).

По словам инженеров и исследователей, беспроводные сенсорные сети как единое целое являются важной технологией для двадцать первого века. Последние разработки в области MEMS-сенсоров (микроэлектромеханическая система) и беспроводной связи позволили создать дешевые, маломощные, миниатюрные и интеллектуальные датчики, которые могут быть развернуты в широком пространстве и могут быть связаны через беспроводные каналы связи и Интернет для различных гражданских и военных приложений

Беспроводная сенсорная сеть состоит из сенсорных узлов, которые развернуты с высокой плотностью и часто в больших количествах и поддерживают распознавание, обработку данных, встроенные вычисления и связь.

Последние разработки в области инженерии, связи и сетей привели к появлению новых конструкций датчиков, информационных технологий и беспроводных систем. Такие современные датчики могут быть использованы в качестве моста между физическим миром и цифровым миром. Датчики используются во многих устройствах, отраслях промышленности, машинах и окружающей среде и помогают избежать сбоев инфраструктуры, аварий, они используются сохранения природных ресурсов, сохранения дикой природы, повышения производительности, обеспечения безопасности и т. д.

БЕСПРОВОДНЫЕ ДАТЧИКИ ДЛЯ GSM СИГНАЛИЗАЦИИ

Беспроводная GSM сигнализация, как правило, комплектуется полностью совместимыми с ней датчиками движения. Дело в том, что радиоканальный обмен данными осуществляется:

  • на заданной частоте;
  • по определенному протоколу.

Для приемника (GSM модуль) и передатчика (беспроводной извещатель) эти параметры должны совпадать. Поэтому предпочтительно использовать оборудование одного производителя и модельного ряда.

Это легко реализуется на этапе первоначального приобретения оборудования. Но есть ситуации, когда дома уже установлена обычная проводная GSM система и возникает необходимость дооборудовать ее радиоканальными извещателями.

В этом случае целесообразно купить беспроводной комплект сигнализации в составе:

  • радиоприемного устройства (РПУ);
  • совместимых с ним датчиков движения.

Неплохим вариантом является линейка оборудования Астра РИ-М.

После этого релейные выходы РПУ подключаются к имеющемуся GSM модулю.

Обратите внимание – радио комплект требует настройки и программирования входящих в его состав компонентов.

Стоит заметить, что инсталляция беспроводных датчиков требует специальных знаний и навыков. Впрочем, после внимательного изучения документации это доступно любому технически грамотному пользователю.

Для надежной работы охранной сигнализации важна правильная установка инфракрасных извещателей. Вот несколько правил, которые следует соблюдать:

  • крепление осуществляется на жесткой несущей конструкции;
  • исключается внешняя засветка мощными источниками света;
  • в зоне обнаружения должны отсутствовать воздушные конвекционные потоки;
  • высота установки находится в пределах рекомендованных производителем.

Виды, функционал и особенности

Что представляет собой данное оборудование? Это средство измерения, которое устанавливается в месте отбора информации. Его принцип работы связан с преобразованием измеряемой величины в электромагнитную или электрическую.

Смотрим видео, принцип работы датчика движения:

Они являются обязательным элементом многих технических систем:

  • Сигнализации;
  • Регулирования;
  • Управления.

Сегодня сфера применения таких приборов достаточно широка и распространяется даже на системы научных исследований. Производителями выпускается несколько видов датчиков:

  • Охранные;
  • Контроля безопасности.

Первые включают в себя приборы двух типов: проводные и беспроводные. Но так как наибольшее распространение получили последние, то именно их особенности и будут рассмотрены ниже.

К охранным беспроводным относятся датчики:

  1. Движения;
  2. Вибрации;
  3.  Разрушения стекла;
  4. Открывания дверей или окон;
  5. Периметра.

Все они используются в системах сигнализации и предназначены для защиты личного имущества. Например, беспроводной датчик открытия двери будет фиксировать попытки ее взлома.

К приборам контроля безопасности относятся следующие типы датчиков:

  • Пожарные;
  • Температурные;
  • Освещенности;
  • Газа;
  • Затопления и влажности.

Каждый из них имеет свое назначение и может использоваться в комплексе с системами сигнализации. Но все они позволяют избежать ущерба, который возможен при утечке газа или в других аварийных ситуациях. Например, при прорыве трубопровода свою роль сыграет датчик протечки воды беспроводной.

Смотрим видео о разновидностях датчиках:

Конечно, достоинств у датчиков движения беспроводного типа очень много, но все же в одном они уступают проводным моделям – в стоимости. Как правило, последние намного дешевле, но их установка возможна только в помещениях, где отсутствует косметический ремонт.

Как же работают датчики движения для охраны и какими функциональными возможностями обладают? Начнем с устройства. Внутри каждого прибора имеется чип, похожий на операционный усилитель. Именно он реагирует на движение. Современный рынок предлагает широкий ассортимент таких устройств.

Причем каждое из них имеет свои особенности. Они отличаются по размеру, уровню чувствительности и используются в составе охранных систем. Все беспроводные датчики, применяемые в системах сигнализации, можно разделить на несколько классов:

  • Наружные инфракрасные;
  • Ультразвуковые;
  • Микроволновые;
  • Дуальные.

Первые применяются на открытых объектах, например, при охране автостоянки. Они отличаются корпусом с увеличенной защитой, что дает возможность устанавливать приборы на улице. Беспроводной датчик движения уличный способен определять фоновое излучение тепла от человека, на чем и основывается их принцип работы.

Смотрим видеообзор о ультразвуковом приборе:

Ультразвуковые датчики движения состоят из приемника и передатчика. Рассылая сигналы высокого качества, они фиксируют его изменение или искажение, что приводит к срабатыванию сигнализации.

Микроволновые приборы способны определить появление нарушителя в помещении и передать сигнал на контрольный пункт. При этом они рассчитаны на конкретную площадь.

Дуальные беспроводные датчики движения взяли лучшие качества от МВ и ИК датчиков. Это позволило увеличить качество чувствительных функций и привело к уменьшению числа ложных срабатываний.

Как видите, в беспроводной системе сигнализации могут быть использованы различные виды датчиков движения, дыма, причем каждый из них имеет свои функции.

Краткие выводы

Ультразвуковые датчики расстояния достаточно универсальны и точны, что позволяет их использовать для большинства любительских проектов. В статье рассмотрен крайне популярный датчик HC SR04, который легко подключается к плате ардуино (для этого следует сразу предусмотреть два свободных пина, но есть вариант подключения и с одним пином). Для работы с датчиком существуют несколько бесплатных библиотек (в статье рассмотрена лишь одна из них, NewPing), но можно обойтись и без них – алгоритм взаимодействия с внутренним контроллером датчика достаточно прост, мы показали его в этой статье.

Исходя из собственного опыта, можно утверждать, что датчик HC-SR04 показывает точность в пределах одного сантиметра на расстояниях от 10 см до 2 м. На более коротких и дальних дистанциях возможно появление сильных помех, что сильно зависит от окружающих предметов и способа использования. Но в большинстве случаев HC-SR04 отлично справлялся со своей работой.

Ссылка на основную публикацию