Detector de movimiento

Un detector de movimiento es un dispositivo eléctrico que utiliza un sensor para detectar movimiento cercano ( detección de movimiento ). Este tipo de dispositivo suele estar integrado como un componente de un sistema que realiza automáticamente una tarea o alerta a un usuario sobre movimiento en un área. Forman un componente vital de la seguridad, el control automatizado de la iluminación , el control del hogar, la eficiencia energética y otros sistemas útiles. Se puede lograr mediante métodos mecánicos o electrónicos . ^[1] Cuando lo realizan organismos naturales, se denomina percepción del movimiento .

Un detector de movimiento electrónico activo contiene un sensor óptico, de microondas o acústico, así como un transmisor. Sin embargo, un detector pasivo contiene solo un sensor y solo detecta una señal del objeto en movimiento a través de emisión o reflexión. Los cambios en el campo óptico, de microondas o acústico en la proximidad del dispositivo son interpretados por la electrónica en función de una de varias tecnologías. La mayoría de los detectores de movimiento de bajo costo pueden detectar movimiento a distancias de aproximadamente 4,6 metros (15 pies). Los sistemas especializados son más caros, pero tienen una mayor sensibilidad o alcances mucho más largos. Los sistemas de detección de movimiento tomográficos pueden cubrir áreas mucho más grandes porque las ondas de radio que detecta están en frecuencias que penetran la mayoría de las paredes y obstrucciones, y se detectan en múltiples ubicaciones.

Los detectores de movimiento se han utilizado ampliamente en aplicaciones comerciales. Una aplicación común es la activación de puertas automáticas en empresas y edificios públicos. Los sensores de movimiento también se utilizan ampliamente en lugar de un verdadero sensor de ocupación para activar las luces de la calle o las luces interiores en pasillos, como vestíbulos y escaleras. En estos sistemas de iluminación inteligente , la energía se conserva al encender las luces solo durante el tiempo que dura un temporizador, después del cual se supone que la persona ha abandonado el área. Un detector de movimiento puede estar entre los sensores de una alarma antirrobo que se utiliza para alertar al propietario de la casa o al servicio de seguridad cuando detecta el movimiento de un posible intruso. Un detector de este tipo también puede activar una cámara de seguridad para grabar la posible intrusión.

Los controladores de movimiento también se utilizan en las consolas de videojuegos como controladores de juegos . Una cámara también puede permitir que los movimientos del cuerpo se utilicen para el control, como en el sistema Kinect .

El movimiento se puede detectar monitoreando los cambios en:

• Luz infrarroja (sensores pasivos y activos)
• Luz visible (sistemas de vídeo y cámaras)
• Energía de radiofrecuencia (radar, ^[2] microondas y detección de movimiento tomográfico )
• Sonido (micrófonos, otros sensores acústicos)
• Energía cinética ( sensores triboeléctricos , sísmicos y de interruptores de inercia)
• Magnetismo (sensores magnéticos, magnetómetros)
• Señales de Wi-Fi ( detección de Wi-Fi )

Existen varios tipos de detección de movimiento ampliamente utilizados:

Los sensores infrarrojos pasivos (PIR) son sensibles a la temperatura de la piel de una persona a través de la radiación emitida por el cuerpo negro en longitudes de onda infrarrojas medias , en contraste con los objetos de fondo a temperatura ambiente. El sensor no emite energía, de ahí el nombre de infrarrojos pasivos . ^[3] Esto lo distingue del ojo eléctrico , por ejemplo (que no suele considerarse un detector de movimiento ), en el que el paso de una persona o un vehículo interrumpe un haz visible o infrarrojo. Estos dispositivos pueden detectar objetos, personas o animales captando la radiación infrarroja de una persona. ^[4]

Las formas más básicas de detección mecánica de movimiento utilizan un interruptor o disparador. Por ejemplo, las teclas de una máquina de escribir utilizan un método mecánico de detección de movimiento, en el que cada tecla es un interruptor que está encendido o apagado, y cada letra que aparece es el resultado del movimiento de la tecla.

Estos detectan el movimiento a través del principio del radar Doppler y son similares a un radar de velocidad . Se emite una onda continua de radiación de microondas y los cambios de fase en las microondas reflejadas debido al movimiento de un objeto hacia (o lejos de) el receptor dan como resultado una señal heterodina a una frecuencia de audio baja .

Un transductor ultrasónico emite una onda ultrasónica (sonido a una frecuencia más alta que la que puede oír el oído humano) y recibe reflejos de los objetos cercanos. ^[5] Exactamente como en el radar Doppler , la detección heterodina del campo recibido indica movimiento. El desplazamiento Doppler detectado también se produce en frecuencias de audio bajas (para velocidades de caminata), ya que la longitud de onda ultrasónica de alrededor de un centímetro es similar a las longitudes de onda utilizadas en los detectores de movimiento por microondas. Un posible inconveniente de los sensores ultrasónicos es que el sensor puede ser sensible al movimiento en áreas donde la cobertura no es deseada, por ejemplo, debido a los reflejos de las ondas sonoras en las esquinas. ^[6] Dicha cobertura extendida puede ser deseable para el control de la iluminación, donde el objetivo es la detección de cualquier ocupación en un área, pero para abrir una puerta automática, por ejemplo, un sensor selectivo al tráfico en el camino hacia la puerta es superior.

Estos sistemas detectan perturbaciones en las ondas de radio a medida que pasan de un nodo a otro de una red en malla. Tienen la capacidad de detectar áreas extensas por completo porque pueden detectar a través de paredes y otras obstrucciones. Los sistemas de detección de movimiento tomográfico por radiofrecuencia pueden utilizar hardware dedicado, otros dispositivos con capacidad inalámbrica o una combinación de ambos. Otros dispositivos con capacidad inalámbrica pueden actuar como nodos en la malla después de recibir una actualización de software. ^[7]

Con la proliferación de cámaras digitales de bajo costo capaces de grabar videos, es posible utilizar la salida de dicha cámara para detectar movimiento en su campo de visión mediante software . ^{[8] [9]} Esta solución es particularmente atractiva cuando la intención es grabar video activado por detección de movimiento, ya que no se necesita ningún hardware más allá de la cámara y la computadora. Dado que el campo observado puede estar normalmente iluminado, esto puede considerarse otra tecnología pasiva . Sin embargo, también se puede utilizar junto con iluminación de infrarrojo cercano para detectar movimiento en la oscuridad , es decir, con la iluminación en una longitud de onda indetectable para un ojo humano.

Se necesitan algoritmos más complejos para detectar el movimiento cuando la cámara se desplaza por sí sola o cuando se debe detectar el movimiento de un objeto específico en un campo que contiene otro movimiento irrelevante (por ejemplo, un cuadro rodeado de visitantes en una galería de arte) . Con una cámara con movimiento panorámico, se utilizan modelos basados ​​en el flujo óptico para distinguir entre el movimiento de fondo aparente causado por el movimiento de la cámara y el de objetos que se mueven de forma independiente. ^[10]

Los fotodetectores y los elementos de iluminación infrarroja pueden ayudar a las pantallas digitales a detectar movimientos y gestos de las manos con la ayuda de algoritmos de aprendizaje automático. ^[11]

Muchos detectores de movimiento modernos utilizan combinaciones de diferentes tecnologías. Si bien la combinación de múltiples tecnologías de detección en un detector puede ayudar a reducir las falsas alarmas, lo hace a expensas de reducir las probabilidades de detección y aumentar la vulnerabilidad. ^{[ cita requerida ]} Por ejemplo, muchos sensores de doble tecnología combinan un sensor PIR y un sensor de microondas en una sola unidad. Para detectar movimiento, ambos sensores deben activarse juntos. ^{[ cita requerida ]} Esto reduce la probabilidad de una falsa alarma, ya que los cambios de calor y luz pueden activar el PIR (infrarrojo pasivo) pero no el microondas, o las ramas de árboles en movimiento pueden activar el microondas pero no el PIR. Sin embargo, si un intruso puede engañar al PIR o al microondas, el sensor no lo detectará. ^{[ cita requerida ]}

A menudo, la tecnología PIR se combina con otro modelo para maximizar la precisión y reducir el uso de energía. ^{[ cita requerida ]} El PIR consume menos energía que la detección de microondas emisoras, y muchos sensores están calibrados de modo que cuando se activa el sensor PIR, activa un sensor de microondas. ^{[ cita requerida ] [ cita requerida ]} Si este último también detecta un intruso, entonces suena la alarma.

• Interruptor crepuscular
• Detector de calor
• Captura de movimiento
• Controlador de movimiento para consolas de videojuegos
• Pastilla (tecnología musical)
• Sensor de proximidad
• Cámara remota
• Detector de humo

• Detección de movimiento relacional
• www.cs.rochester.edu/~nelson/research
• Algoritmos de detección de movimiento en el procesamiento de imágenes
• Investigación sobre detección y reconocimiento de movimiento
• Detección de presencia y ausencia explicada
• Vídeo de ejemplo de realización del algoritmo de detección de movimiento

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Detectores de movimiento .