Ajax MotionProtect Curtain: la historia del desarrollo del detector de cortina para exteriores con inmunidad a mascotas

ajax motionprotect curtain

El sistema de seguridad debe detectar amenazas tan pronto como sea posible: esa es una norma de seguridad fundamental. Si usted tiene un área exterior que rodea su casa, allí deberían instalarse detectores para exteriores. Para poder detectar un intruso incluso antes de que se abra una puerta o de que se rompa una ventana, el dispositivo debe activar las sirenas y dar una ventaja a la compañía de seguridad o a la brigada policial de turno. Como resultado, aumenta considerablemente las posibilidades de prevenir los daños y proteger la salud y la vida de las personas.

La protección de un territorio se puede implementar de dos maneras. Si la propiedad está vallada y a los extraños no se les permite ingresar, se utilizan detectores de movimiento con ángulo de visión horizontal y rango de detección amplios. Así era, precisamente, el dispositivo con el que Ajax lanzó su gama de dispositivos de seguridad para exteriores: MotionProtect Outdoor. En su defecto, en los casos en que sea necesario limitar la zona de detección, se utilizan detectores de cortina. Estos detectan el movimiento en una zona estrecha, lo que evita que alguien se acerque a una puerta o ventana, ingrese a una terraza o trepe a un balcón de manera inadvertida. Utilizan una cortina invisible para vallar el territorio en donde la gente puede moverse libremente.

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Detector de movimiento de cortina inalámbrico Ajax MotionProtect Curtain

En marzo de 2019, presentamos el primer detector de cortina Ajax: MotionProtect Curtain. En este artículo, hablaremos acerca de todo lo que había precedido al lanzamiento: la decisión acerca de las funcionalidades del nuevo producto, los motivos para el desarrollo de dos sistemas ópticos únicos, las funcionalidades del algoritmo ZOE y la creación de prototipos y las pruebas que garantizan la máxima precisión en la detección de personas.

MotionProtect Curtain

Detector de movimiento inalámbrico "cortina" con un ángulo de visión estrecho
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Un “cortina” implacable

Clientes y socios de Italia, España, Portugal, Francia y otros países de Europa Sudoccidental fueron quienes iniciaron el lanzamiento del nuevo dispositivo. En estos países, son muy populares las ventanas y terrazas panorámicas que pueden ser usadas para irrumpir secretamente. Para reducir el riesgo de intrusión, el perímetro exterior de un edificio está protegido con detectores de movimiento de ángulo estrecho. Además, “las cortinas” protegen los objetos de valor en el interior de las instalaciones: cajas fuertes, bóvedas, documentos y obras de arte. Usamos estos escenarios de aplicación como nuestro trampolín.

Antes de iniciar el desarrollo del MotionProtect Curtain, realizamos una exhaustiva investigación de mercado: las tecnologías y las funcionalidades ofrecidas por los principales competidores del mercado; las expectativas de los profesionales de la seguridad y de los usuarios; las áreas donde se puede realizar un avance tecnológico o funcional.

Se determinó que los mejores representantes de esta clase de detectores estaban equipados con sistemas antienmascaramiento, y que algunos de ellos podían funcionar con baterías durante un largo tiempo. Pero en lo que al alcance y la fiabilidad de la comunicación se refiere, ningún dispositivo podía competir con los dispositivos de Ajax. La mayoría de los detectores de cortina no pueden distinguir una mascota de una persona y, en el mejor de los casos, pueden ignorar las corrientes de aire caliente. Mientras tanto, solo un fabricante ofrece detectores que son inmunes a las mascotas.

¡Fue todo un desafío! Nuestro detector de cortina MotionProtect Curtain debe identificar a las personas con un 100% de precisión, evitar reaccionar ante las interferencias y reducir las respuestas a los animales tanto como sea posible. Más allá de las condiciones en las estancias, usted debe poder confiar en sus alertas.  Operar durante años con las baterías empaquetadas y mantener siempre la conexión: los clientes de Ajax están acostumbrados a la fiabilidad y la facilidad de mantenimiento de nuestros equipos. A la vez, debe ser compacto y tener un gran diseño, con una apariencia agradable en exteriores y en interiores.

ajax motionprotect curtain capabilities

Un sistema de detección de movimiento único

El sistema de detección de movimiento es el elemento clave del detector de cortina. Los detectores más simples utilizan un solo sensor infrarrojo pasivo (PIR) y un elemento óptico de enfoque: un espejo o una lente de Fresnel. Los modelos más costosos están equipados con un sensor microondas adicional para filtrar interferencias naturales.

Cualquier objeto caliente emite radiación infrarroja. Una lente o un espejo concentran esta radiación en un área específica del sensor piroeléctrico (sensor PIR). Cuando el objeto está en movimiento, la radiación que emite toca diferentes zonas del sensor y su intensidad también cambia. Al analizar estos datos, el detector decide si se trata de una amenaza o una falsa alarma.

Comenzamos el desarrollo probando las funcionalidades de estas soluciones técnicas. Utilizando los componentes de los detectores de movimiento de Ajax MotionProtect y MotionProtect Plus, montamos bancos de prueba. Sin las carcasas ni la conexión al hub, solo el hardware más imprescindible para recopilar información acerca de los eventos que ocurren en un campo de visión estrecho. En el laboratorio, simulamos todo lo que un detector de cortina puede encontrar en las instalaciones reales: corrientes de aire caliente, animales que se mueven, pájaros, arbustos y hierba balanceándose en el viento, el comportamiento normal (e incluso extraño) de las personas. Luego, estudiamos lo que provocó a nuestros bancos de pruebas y cómo estos “vieron” tales eventos. Los resultados de un sensor PIR único fueron lamentables. Un sistema que consta de un solo sensor PIR y sensores microondas con un ángulo de visión horizontal de 6° podía garantizar la máxima protección contra interferencias naturales, pero no podía distinguir a un animal de una persona.

Nuestra “cortina” tenía que ser capaz de recibir más información acerca de los eventos en la zona de detección. Por lo tanto, adoptamos el enfoque utilizado en el detector de movimiento para exteriores MotionProtect Outdoor: el sistema que consta de dos sensores PIR. Solo que no fueron estrechos “rayos” multidireccionales, sino zonas discretas “en forma de abanico”:

ajax motionprotect curtain

Tras montar nuevos bancos de prueba, los desarrolladores simularon el comportamiento de las personas, animales, aves y toda clase de interferencias naturales en el laboratorio. Modificaron la temperatura ambiente, estudiaron el efecto de la velocidad y de la dirección del movimiento y, luego, analizaron los datos recopilados por los sensores. ¡Los resultados fueron muy alentadores! Ahora teníamos un prototipo del sistema óptico que nos permitía desarrollar la inmunidad a mascotas.

Ajax MotionProtect Curtain

Prototipo de Ajax MotionProtect Curtain

Pero era imposible adquirir componentes para este. Si bien se comercializaban sistemas ópticos de detectores de cortina basados en sensores PIR y en sensores microondas, las lentes de Fresnel combinadas que proyectaban la radiación infrarroja en dos sensores PIR simultáneamente no estaban disponibles de manera comercial. Para desarrollar el detector de cortina que habíamos concebido, tuvimos que crear un nuevo elemento óptico, y eso significaba también establecer su fabricación.

Resolvimos esta tarea abrumadora a través de la unidad de I+D de Ajax Systems. De haberlo encargado a un contratista, el proyecto habría quedado en suspenso durante varios meses. Como era importante que el dispositivo fuese compacto, elegimos un espejo de enfoque. Calculamos la cantidad, la superficie y la dirección de las 10 caras colocadas en dos paneles, uno para cada sensor PIR. Tuvimos que hacer todo el proceso, desde el diseño de elementos ópticos por medio de software especializado y modelos metálicos perfectamente pulidos hasta la producción por lotes de piezas con recubrimiento especular especial. Luego, desarrollamos bancos de prueba utilizando los nuevos elementos ópticos y probamos el sistema en acción: en personas, animales e interferencias que normalmente se encuentran dentro y fuera de las instalaciones.

Ajax MotionProtect Curtain

Espejo multifacetado del detector de cortinas MotionProtect Curtain

Cuatro meses después del desarrollo del nuevo detector, teníamos un sistema óptico adecuado. Ofrecía un ángulo de visión horizontal de 6° y podía detectar el movimiento a una distancia de 11 metros. Y lo que es más importante, recopiló datos suficientes para diferenciar una persona de una mascota o un pájaro y minimizar la posibilidad de que eventos naturales activen falsas alarmas.

 

Del banco de prueba al detector

Los prototipos de la próxima generación ya podían llamarse detectores Ajax. Todavía no contaban con una carcasa, pero sí con sistema ópticos, un procesador, memoria y un módulo de comunicación por radio, firmware y la capacidad de funcionar como parte de un sistema de seguridad. Esta fase de desarrollo implicó varios procesos en paralelo. Los ingenieros trabajaron para determinar la configuración óptima de los componentes internos, modificaron los circuitos y planearon detenidamente los procesos de producción y de montaje. La carcasa estaba desarrollada: tanto su diseño interior como exterior.

Ajax MotionProtect Curtain

Los componentes de MotionProtect Curtain están colocados en dos placas de circuitos conectadas mediante un bucle

Ajax MotionProtect Curtain

MotionProtect Curtain utiliza una placa de circuito de cuatro capas con una antena Jeweller integrada

Diez meses después de iniciado el desarrollo, teníamos detectores funcionales dentro de carcasas impresas en 3D muy similares al producto final en términos de hardware. Ahora, estábamos seguros de que el diseño era adecuado para la producción en serie a gran escala y ya podíamos empezar a desarrollar un nuevo algoritmo de análisis de señal.

Ajax MotionProtect Curtain

Prototipo de MotionProtect Curtain y detector ya en funcionamiento, impreso en una impresora 3D

Algoritmo ZOE

La base para el desarrollo del nuevo software incluía algoritmos SmartDetect y LISA utilizados en los detectores de movimiento para interiores y exteriores de Ajax, así como la comprensión de cómo el sistema óptico MotionProtect Curtain registra personas, animales, aves e interferencias naturales. Recopilamos 30 detectores idénticos e instalamos firmware con una versión preliminar del algoritmo ZOE en ellos para que los dispositivos pudieran tomar sus propias decisiones respecto de qué señal considerar como una alarma para transmitir al hub y cuál ignorar como interferencia. Y los hemos equipado con “cajas negras” especiales que conservan los datos originales en la memoria del detector cuando estos se activan.

Se ensayaron detectores de prueba en estancias reales ubicadas en Ucrania, Italia, España, Grecia y Chipre: parcelas urbanas y suburbanas, apartamentos, casas y oficinas con las condiciones más desfavorables que los detectores de cortina podrían encontrar. Cuando el sol ciega la lente, la carcasa se llena de lluvia, los árboles, arbustos y hierbas altas aparecen en el campo de visión, y animales de diferentes tamaños activan constantemente falsas alarmas. Como era verano, el equipo de I+D se trasladó durante varios días a un almacén industrial gigante y frío con una temperatura de -20°C para probar el funcionamiento del dispositivo en condiciones extremas.

ajax motionprotect curtain

MotionProtect Curtain en una carcasa negra (solo para uso en interiores)

Durante un mes, perfeccionamos ZOE: recibimos falsas alarmas, comparamos los datos de las “cajas negras” con las circunstancias de detección, realizamos correcciones en el código y actualizamos el software de los dispositivos de prueba. Cada nueva versión del algoritmo reducía la cantidad de falsas alarmas hasta que logramos una precisión absoluta en la detección de personas y el filtrado efectivo de interferencias.

Cómo funciona ZOE

El sistema de detección de movimiento del detector de cortina MotionProtect Curtain ofrece dos modos: con inmunidad a mascotas activa y sin ella.

Cuando la inmunidad a mascotas está habilitada, los sensores PIR representan fuentes de datos independientes. Una vez en la zona de detección, una persona cruza dos abanicos de rayos que provocan señales de dos sensores con la simetría y cobertura características. El algoritmo ZOE analiza inmediatamente los datos comparando los parámetros de las señales y llega a un veredicto: intrusión. Animales, resplandores, corrientes de aire: todos ellos activan señales de diferente naturaleza, y MotionProtect Curtain las ignora como falsas alarmas. En este modo, el detector de cortina puede funcionar en exteriores.

 

Cuando la inmunidad a mascotas está desactivada, dos sensores PIR funcionan como un único sistema de detección: el dispositivo MotionProtect Curtain es lo más sensible posible y tiene un alcance de detección máximo. Para que se active, basta con que una persona cruce cualquiera de los rayos. Teniendo en cuenta el hecho de que el algoritmo Zoe no compara el carácter de las señales en este modo, la eficacia de la protección contra las falsas alarmas es menor. Recomendamos utilizar MotionProtect Curtain con inmunidad a mascotas deshabilitada solo en el interior de instalaciones sin posibles fuentes de falsas alarmas.

Tras catorce meses de desarrollo, el segundo detector de movimiento de calle, MotionProtect Curtain, apareció en la gama de productos Ajax. Con detección ultraprecisa de personas, inmunidad efectiva a animales y protección contra falsas alarmas. Con funcionamiento en interiores y exteriores. Con tecnología Jeweller fiable y segura, y excelente autonomía. Se puede configurar de manera remota mediante la app. Listo para proteger un apartamento, una vivienda independiente e instalaciones comerciales o de producción.

ajax motionprotect curtain

Especificaciones

Sensor Dos sensores infrarrojos pasivos (PIR)
Ángulo de detección Horizontal — 6°
Vertical — 90°
Distancia de detección de movimiento Hasta 11/10/9 m (con inmunidad a mascotas: hasta 6/5/3 m) dependiendo de la configuración de la sensibilidad
Sensibilidad 3 niveles ajustables
Inmunidad a mascotas Peso: menos de 15 kg; altura: menos de 40 cm
Antisabotaje Protección contra sabotajes
Notificación de inhibición
Resistente a la manipulación
Alcance de comunicación Hasta 1700 m en espacios abiertos
Duración de la batería Hasta 3 años
Rango de temperaturas de operación De -25°C a +60°C
Humedad de operación Hasta 95%
Clasificación de protección IP54
Dimensiones 134 х 44 х 34 mm
Peso 118 g
Compatibilidad Solo funciona con Hub, Hub Plus y Hub 2

Consulte el Manual de usuario del dispositivo para obtener más información.

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Puede adquirir un detector de cortina MotionProtect Curtain a un socio de Ajax System en su región:

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