MotionProtect Curtain d’Ajax: historique du développement du détecteur rideau d’extérieur avec immunité aux animaux domestiques

Le système de sécurité se doit de détecter les menaces le plus tôt possible — il s’agit d’une règle de sécurité fondamentale. Si vous avez du terrain autour de votre maison, des détecteurs extérieurs doivent y être installés. Pour détecter un intrus avant même qu’une porte ne soit ouverte ou qu’une vitre ne soit brisée, il doit déclencher les sirènes et donner une longueur d’avance à l’entreprise de sécurité ou aux brigades de police en service. En conséquence, cela augmente considérablement les chances de prévenir les dommages, et de protéger la santé et la vie des personnes.

La protection d’un terrain peut être mise en place de deux manières. Si la propriété est clôturée et que les personnes extérieures ne sont pas autorisées à entrer, des détecteurs de mouvement avec un angle de vue horizontal et une plage de détection large sont utilisés. C’est précisément l’appareil utilisé par Ajax pour lancer sa gamme d’appareils de sécurité d’extérieur: MotionProtect Outdoor. Sinon, dans les cas où la zone de détection doit être limitée, des détecteurs rideaux sont utilisés. Ils détectent les mouvements dans une zone étroite, empêchant ainsi quiconque de s’approcher d’une porte ou d’une fenêtre, d’entrer sur une terrasse ou d’escalader un balcon sans se faire remarquer. Un rideau invisible clôture les endroits où il est possible de circuler librement.

Détecteur de mouvements rideau sans fil MotionProtect Curtain d’Ajax

En mars 2019, nous avons présenté le premier détecteur rideau d’Ajax — MotionProtect Curtain. Cet article présentera tout ce qui a précédé la publication : la décision concernant les capacités du nouveau produit ; les raisons du développement de deux lentilles uniques ; les capacités de l’algorithme ZOE ; ainsi que le prototypage et les tests garantissant sa fiabilité élevée en matière de détection des humains.

MotionProtect Curtain

Détecteur de mouvement sans fil de type "rideau" avec un angle de vision étroit

En savoir plus

Un « rideau » sans compromis

Nos clients et partenaires d’Italie, d’Espagne, du Portugal, de France et d’autres pays du Sud-Ouest de l’Europe ont été à l’origine du lancement de ce nouvel appareil. Dans ces pays, les baies vitrées panoramiques et les terrasses qui peuvent servir pour entrer par effraction sont très populaires. Afin de minimiser les risques d’effraction, le périmètre extérieur d’un bâtiment est protégé par des détecteurs de mouvement à angle fermé. De plus, les « rideaux » protègent les objets de valeur à l’intérieur des locaux : coffres-forts, coffres à documents et œuvres d’art. Nous avons utilisé ces scénarios applicatif comme tremplin.

Avant de débuter le développement du MotionProtect Curtain, nous avons effectué une étude de marché complète : les technologies et les capacités offertes par les principaux acteurs du marché ; les attentes des professionnels de la sécurité et des utilisateurs ; les domaines dans lesquels une avancée technologique ou fonctionnelle pourrait être réalisée.

Nous avons déterminé que les meilleurs représentants de cette classe de détecteurs étaient équipés de systèmes anti-masquage, et que certains d’entre eux pouvaient fonctionner avec des piles pendant de longues périodes. Mais en ce qui concerne la portée et la fiabilité de communication, aucun appareil ne peut rivaliser avec les appareils Ajax. La majorité des détecteurs rideaux ne sont pas capables de distinguer un animal de compagnie d’une personne et, au mieux, ils peuvent ignorer les courants d’air chaud. Parallèlement, un seul fabricant offre des détecteurs qui sont immunisés contre les animaux de compagnie.

Ce fut un vrai challenge! Notre détecteur rideau, MotionProtect Curtain, se devait d’identifier les humains avec une précision à 100 %, de ne pas réagir aux interférences et de ne pas, dans la limite du possible, réagir en présence d’animaux. Quelles que soient les conditions sur les lieux, vous devez pouvoir compter sur ses alertes. Avoir une autonomie qui se compte en années lorsqu’il fonctionne avec des batteries groupées et toujours maintenir une connexion — les clients d’Ajax sont habitués à la fiabilité et à la facilité de maintenance de nos équipements. Dans le même temps, il devait être compact et avoir un design qui plairait autant à l’extérieur qu’à l’intérieur.

Un système de détection de mouvement unique

Le système de détection de mouvement est l’élément clé du détecteur rideau. Les détecteurs les plus simples utilisent un seul capteur IRP et un élément optique de focalisation : un miroir ou une lentille de Fresnel. Les modèles plus onéreux sont équipés d’un capteur à micro-ondes supplémentaire pour filtrer les interférences naturelles.

Nous avons débuté le développement en testant les capacités de ces solutions techniques. À l’aide des composants des détecteurs de mouvement Ajax MotionProtect et MotionProtect Plus, nous avons assemblé des bancs d’essai. En excluant les boîtiers et la connexion au hub — en gardant uniquement le matériel essentiel permettant de collecter des informations sur les événements se produisant dans un champ de vision fermé. Dans nos laboratoires, nous avons simulé tout ce qu’un détecteur rideau pourrait rencontrer dans les locaux, en situation réelle : courants d’air chaud, animaux en mouvement, oiseaux, arbustes et frémissment de l’herbe dans le vent, comportement normal (et même anormal) des personnes. Ensuite, nous avons étudié ce qui a déclenché nos bancs d’essai et comment ils ont « vu » ces événements. Les résultats pour un seul IRP étaient lamentables. Un système composé d’un seul capteur IRP et de capteurs à micro-ondes avec un angle de vue horizontal de 6° permettait d’assurer une protection maximale contre les interférences naturelles mais ne permettait pas de différencier un humain d’un animal.

Notre «rideau» devait être en mesure de recevoir plus d’informations sur les événements dans la zone de détection. Nous avons donc adopté l’approche utilisée pour notre détecteur de mouvement extérieur MotionProtect Outdoor: le système composé de deux capteurs IRP. Seulement il ne s’agissait pas de «rayons» multidirectionnels étroits, mais de zones «en éventail» discrètes:

Après avoir assemblé de nouveaux bancs d’essai, les développeurs ont simulé le comportement de personnes, d’animaux, d’oiseaux et de toutes sortes d’interférences naturelles dans le laboratoire. Ils ont modifié la température ambiante, étudié l’effet de la vitesse et de la direction du mouvement, puis analysé les données collectées par les capteurs. Les résultats étaient très prometteurs ! Nous avions à présent un prototype de système optique qui nous permettait de développer l’immunité aux animaux domestiques.

Prototype Ajax MotionProtect Curtain

Mais il était impossible d’acheter les composants permettant sa mise en œuvre. Alors que les systèmes optiques des détecteurs rideaux basés sur des capteurs IRP et micro-ondes étaient disponibles dans le commerce, les lentilles de Fresnel jumelées projetant simultanément un rayonnement infrarouge sur deux capteurs IRP n’étaient pas disponibles dans le commerce. Afin de développer le détecteur rideau que nous avions conçu, nous devions créer un nouvel élément optique, ce qui impliquait également d’établir sa fabrication.

Nous avons résolu ce problème avec l’unité R&D d’Ajax Systems. Si nous avions engagé une entreprise, le projet aurait été suspendu pendant plusieurs mois. Comme il était important que l’appareil soit compact, nous avons choisi un miroir de focalisation. Nous avons calculé le nombre, la surface et la direction des 10 faces placées sur deux panneaux — un pour chaque capteur IRP. Nous avons dû tout mettre en œuvre, de la conception des éléments optiques à l’aide de logiciels spécialisés et de modèles métalliques parfaitement polis, à la production en série de pièces dotées d’un revêtement réfléchissant spécial. Nous avons ensuite construit des bancs d’essai intégrant les nouveaux éléments optiques et testé le système en action : sur des personnes, des animaux et des interférences rencontrées généralement à l’extérieur et à l’intérieur des locaux.

Miroir à multiples facettes du détecteur rideau MotionProtect Curtain

Quatre mois après le développement du nouveau détecteur, nous avions un système optique adapté. Il offrait un angle de vue horizontal de 6° et pouvait détecter un mouvement à une distance de 11 mètres. Et surtout, il recueillait suffisamment de données pour distinguer un humain d’un animal de compagnie ou d’un oiseau, et donc pour minimiser les risques de fausses alarmes déclenchées par les phénomènes naturels.

Du banc d’essai au détecteur

La génération suivante de prototypes pouvaient déjà être considérés comme des détecteurs Ajax. Toujours dépourvu de boîtier, il possédait déjà des systèmes optiques, un processeur, une mémoire, un module de communication radio, un micrologiciel et la possibilité de fonctionner dans le cadre d’un système de sécurité. Cette étape du développement a impliqué plusieurs processus parallèles. Les ingénieurs ont travaillé sur la configuration optimale des composants internes, ont modifié les circuits imprimés, et ont planifiés les processus de production et d’assemblage. Le boîtier a été développé — la conception intérieure et l’extérieur.

Les composants du MotionProtect Curtain sont placés sur deux circuits imprimés reliés par une boucle

MotionProtect Curtain utilise une carte de circuit imprimé à quatre couches avec une antenne Jeweller intégrée

Dix mois après le début du développement, nous avions des détecteurs fonctionnels dans des boîtiers imprimés en 3D qui ressemblaient le plus possible au produit final, en termes de matériel. Nous étions sûrs que la conception était adaptée à la production par lots à grande échelle et nous pouvions donc dès à présent commencer le développement d’un nouvel algorithme d’analyse de signal.

Prototype de MotionProtect Curtain et un détecteur déjà en service, imprimé sur une imprimante 3D

Algorithme ZOE

Le développement du nouveau logiciel reposait sur les algorithmes SmartDetect et LISA utilisés dans les détecteurs de mouvement intérieurs et extérieurs Ajax, ainsi que sur la compréhension de la façon dont le système optique de MotionProtect Curtain « voit » les personnes, les animaux, les oiseaux et les interférences naturelles. Nous avons rassemblé 30 détecteurs identiques et nous y avons installé un micrologiciel avec une version préliminaire de l’algorithme ZOE, afin que les appareils puissent décider eux-mêmes quel signal doit être considéré comme une alarme et transmis au hub, et lequel ignorer en tant qu’interférence. Et nous les avons équipés de « boîtes noires » spéciales qui conservent toutes les données d’origine dans la mémoire du détecteur lorsque ces dernières sont déclenchées.

Les détecteurs d’essai ont été testés dans de véritables locaux situés en Ukraine, en Italie, en Espagne, en Grèce et à Chypre : terrains urbains et suburbains, appartements, maisons et bureaux présentant les conditions les plus défavorables pour les détecteurs de mouvements rideau. Lorsque le soleil aveugle l’objectif, le boîtier est rempli d’eau de pluie, des arbres, des arbustes et des herbes hautes apparaissent dans le champ de vision et des animaux de différentes dimensions déclenchent sans cesse de fausses alarmes. Comme les tests ont été effectués l’été, l’équipe R&D s’est installée dans une chambre froide géante industrielle à une température de -20 °C pendant plusieurs jours pour tester le fonctionnement de l’appareil dans des conditions extrêmes.

MotionProtect Curtain avec un boîtier noir (utilisation à l’intérieur uniquement)

Durant un mois, nous avons perfectionné ZOE: nous avons reçu de fausses alarmes, comparé les données des « boîtes noires » aux circonstances de détection, introduit des corrections dans le code et mis à jour le logiciel des dispositifs testés. Chaque nouvelle version de l’algorithme a réduit le nombre de fausses alarmes jusqu’à atteindre une précision absolue dans la détection humaine et un filtrage efficace des interférences.

Fonctionnement de ZOE

Le système de détection de mouvement du détecteur rideau MotionProtect Curtain offre deux modes : avec immunité aux animaux domestiques activée ou désactivée.

Lorsque l’immunité aux animaux domestiques est activée, les capteurs IRP représentent des sources de données indépendantes. Une fois dans la zone de détection, une personne croise deux éventails de rayons provoquant des signaux provenant de deux capteurs présentant une symétrie et une couverture caractéristiques. L’algorithme ZOE analyse instantanément les données en comparant les paramètres des signaux et en aboutissant à un verdict : l’intrusion. Les animaux, les reflets, les flux d’air, tous déclenchent des signaux de nature différente, et le MotionProtect Curtain les ignore en tant que fausses alarmes. Dans ce mode, le détecteur rideau peut fonctionner en extérieur.

Lorsque l’immunité aux animaux domestiques est désactivée, deux capteurs IRP fonctionnent comme un système de détection unique : MotionProtect Curtain est aussi sensible que possible et dispose d’une plage de détection maximale. Pour le déclencher, il suffit qu’une personne traverse l’un des rayons. Compte tenu du fait que l’algorithme ZOE ne compare pas le caractère des signaux lorsque le détecteur est dans ce mode, l’efficacité de la protection contre les fausses alarmes est moindre. Nous vous recommandons d’utiliser MotionProtect Curtain avec l’immunité aux animaux domestiques désactivée uniquement à l’intérieur de locaux ne présentant aucune source potentielle de fausses alarmes.

Quatorze mois après le début du développement, le deuxième détecteur de mouvement d’extérieur, MotionProtect Curtain, est apparu dans la gamme de produits Ajax. Avec une détection des humains ultra-précise, une immunité efficace aux animaux et une protection contre les fausses alarmes et en fonctionnant à l’intérieur et à l’extérieur. Avec une technologie Jeweller fiable et sécurisée, et une autonomie exceptionnelle. Peut être configuré à distance via l’application. Prêt à sécuriser un appartement, une maison individuelle et des installations commerciales ou de production.

Spécifications

Reportez-vous au Manuel de l’utilisateur de l’appareil pour plus d’informations.

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Vous pouvez acheter un détecteur rideau MotionProtect Curtain auprès de l’un des partenaires d’Ajax Systems de votre région:

Où acheter