Ajax MotionProtect Curtain — історія розроблення вуличного датчика-штори з імунітетом до тварин

ajax motionprotect curtain

Охоронна система має зафіксувати загрозу якомога раніше — це залізне правило безпеки. Якщо є прибудинкова територія, на ній варто встановити вуличні датчики. Щоб виявити зловмисника ще до того, як буде розкрито двері або вибито вікно, увімкнути сирени й дати кілька хвилин фори наряду охоронної компанії чи поліції. В результаті це суттєво підвищує шанси уникнути збитків, зберегти здоров’я й життя людей.

Реалізувати захист території можна двома способами. Якщо ділянка огороджена й можливість перебування на ній сторонніх осіб виключена, використовують датчики руху з великими горизонтальним кутом огляду й дальністю виявлення. Саме такий пристрій започаткував лінійку вуличної безпеки Ajax — MotionProtect OutdoorА в тих випадках, коли зона виявлення має бути обмеженою, застосовують датчики-штори. Вони фіксують рух у вузькому секторі, не даючи змоги непомітно наблизитися до дверей чи вікна, зайти на терасу, залізти на балкон. Можуть відгородити ділянку невидимою завісою, всередині якої вільно переміщаються люди.

ajax motionprotect curtain

Бездротовий датчик руху штора Ajax MotionProtect Curtain

У березні 2019 року ми продемонстрували перший датчик-штору AjaxMotionProtect CurtainУ цій статті розповімо, що передувало релізу: як ми ухвалювали рішення про те, що вмітиме новий продукт, чому взялися за розроблення двох унікальних оптичних систем, на що здатен алгоритм ZOE і про прототипування й випробування, які гарантують найвищу точність детектування людини.

MotionProtect Curtain

Бездротовий вуличний датчик руху штора з імунітетом до тварин
Дізнатися більше

«Штора» без компромісів

Ініціаторами випуску нового пристрою стали клієнти й партнери з Італії, Іспанії, Португалії, Франції та інших країн Південно-Західної Європи. Там популярні панорамні вікна й тераси, через які можна непомітно проникнути в будівлі. Щоб знизити ризик вторгнення, зовнішній периметр будівель захищають вузькоспрямованими датчиками руху. Крім того, «штори» оберігають цінності всередині приміщень: сейфи, сховища документів, предмети мистецтва. Ці сценарії використання стали для нас вихідною точкою.

Перш ніж розпочати розроблення MotionProtect Curtain, ми ретельно дослідили ринок: які технології та можливості пропонують провідні гравці, які очікування мають професіонали охоронної сфери й користувачі, де є простір для технологічного чи функціонального прориву.

Ми з’ясували, що найкращі представники класу оснащені системами захисту від маскування, деякі довго працюють від батарей, а от за дальністю й надійністю радіозв’язку рівних пристроям Ajax немає. Більшість датчиків-штор не може відрізнити домашню тварину від людини і в кращому разі вміє ігнорувати природні перешкоди: нагріті потоки повітря, колихання листя. Лише один виробник пропонував датчики з імунітетом до тварин.

У цьому був виклик! Наш датчик-штора MotionProtect Curtain має зі стовідсотковою точністю визначати людину, але не реагувати на перешкоди й мінімізувати реакції на тварин — незалежно від умов об’єкта на його тривогу можна буде покластися. Працювати роками від комплектних батарей і завжди бути на зв’язку — клієнти Ajax звикли до надійності й простоти обслуговування нашого обладнання. І до того ж бути компактним і привабливим — він прикрасить як екстер’єр, так і інтер’єр об’єкта.

ajax motionprotect curtain capabilities

Унікальна система детекції руху

Головний елемент датчика-штори — система детекції руху. Найпростішим датчикам вистачає одного PIR-сенсора й фокусувального оптичного елемента: дзеркала або лінзи Френеля. Дорожчі моделі устатковано додатковим мікрохвильовим сенсором, його завдання — відфільтровувати природні перешкоди.

Будь-який теплий об’єкт має випромінювання в інфрачервоному діапазоні. Лінза або дзеркало фокусує це випромінювання в певну зону піроелектричного чутливого елемента (PIR-сенсора). Коли об’єкт рухомий, його випромінювання спрямовується в різні зони сенсора, а також змінює інтенсивність. Аналізуючи ці дані, датчик вирішує: чи є загроза об’єкту, чи тривога хибна.

Ми почали розроблення з перевірки можливостей цих технічних рішень. Використовуючи компоненти датчиків руху Ajax — MotionProtect і MotionProtect Plus, зібрали тест-стенди. Без корпусів і під’єднання до хаба — лише найнеобхідніше залізо для збирання інформації про те, що відбувається у вузькій зоні видимості. Зімітували в лабораторії все те, з чим доведеться зіштовхнутися датчику-шторі на реальних об’єктах: теплі потоки повітря, рух тварин, птахів, колихання від вітру кущів і трави, звичайну (і навіть дивну) поведінку людей. А потім вивчили, на що зреагували і як «побачили» ці події наші тестові стенди. Результати одного PIR були жалюгідними, система з PIR- і мікрохвильового сенсорів за горизонтального кута огляду в 6° максимум могла забезпечити захист від природних перешкод — вона не могла відрізнити людину від тварини.

Наша «штора» мала діставати більше інформації про те, що відбувається в зоні виявлення. І ми застосували підхід, який використовується у вуличному датчику руху MotionProtect Outdoor, — систему з двох PIR-сенсорів. Проте не вузьких різноспрямованих «променів», а «віял», які не перетинаються:

ajax motionprotect curtain

Зібравши нові тестові стенди, винахідники симулювали в лабораторії поведінку людей, тварин, птахів і найрізноманітніші природні перешкоди, змінювали температуру оточення, вивчали вплив швидкості й напрямку руху, а потім аналізували зібрані сенсорами дані. Результати були оптимістичними! У нас з’явився прототип оптичної системи, яка давала змогу реалізувати імунітет до тварин.

Ajax MotionProtect Curtain

Ранній прототип Ajax MotionProtect Curtain

А от придбати для неї компоненти було неможливо. Якщо оптичні системи датчиків-штор на базі PIR- і мікрохвильового сенсорів були доступні у вільному продажу, то спарених лінз Френеля, які проектують інфрачервоне випромінювання відразу на два PIR-сенсори, не було. Щоб реалізувати задуманий нами датчик-штору, потрібно було створити новий оптичний елемент, а потім налагодити його фабричне виробництво.

Нетривіальне завдання виконали силами R&D-підрозділу Ajax Systems: залучення підрядника призвело б до заморожування проекту на кілька місяців. Оскільки було важливо зробити пристрій компактним, вибрали фокусувальне дзеркало. Розрахували кількість, площу та спрямованість 10 граней, розміщених на двох панелях — по одній на кожен PIR-сенсор. Пройшли шлях від проектування оптики в спеціалізованому софті й відполірованих до блиску металевих еталонів до серійних деталей зі спеціальним дзеркальним напиленням. Згодом побудували на базі нової оптики тестові стенди й перевірили систему в роботі: на людях, тваринах, характерних для вулиці й приміщень перешкодах.

Ajax MotionProtect Curtain

Багатогранне дзеркало датчика-штори MotionProtect Curtain

Через чотири місяці після початку розроблення нового датчика в нас була відповідна оптична система. Вона забезпечувала горизонтальний кут огляду в 6° і давала змогу детектувати рух на відстані 11 метрів. А головне — збирала достатню кількість даних, щоб відрізнити людину від домашньої тварини чи птаха й мінімізувати ймовірність хибного спрацювання з природних причин.

Від тест-стенда до датчика

Наступне покоління прототипів уже можна було назвати датчиками Ajax. Ще без корпусу, але вже з оптичною системою, процесором, пам’яттю та модулем радіозв’язку, прошивкою та здатністю працювати в складі системи безпеки. Цей етап розроблення передбачав кілька паралельних процесів. Інженери підбирали оптимальну конфігурацію внутрішніх компонентів, дороблювали плати, продумували процес виробництва й складання. Розробляли корпус — внутрішній дизайн та екстер’єр.

Ajax MotionProtect Curtain

Компоненти MotionProtect Curtain розміщено на двох платах, з’єднаних гнучким шлейфом

Ajax MotionProtect Curtain

У MotionProtect Curtain використовується чотиришарова плата з інтегрованою антеною Jeweller

На 10-му місяці розроблення ми мали максимально наближені до фінального продукту за апаратним забезпеченням робочі датчики в надрукованих на 3D-принтері корпусах. Вони дали змогу впевнитися, що конструкція придатна для виробництва великими партіями і з ними вже можна починати розроблення нового алгоритму аналізу сигналів.

Ajax MotionProtect Curtain

Прототип MotionProtect Curtain і вже робочий датчик в надрукованому на 3D-принтері корпусі

Алгоритм ZOE

Основою для нової програмної розробки стали використовувані в датчиках руху Ajax для приміщень і вулиці алгоритми SmartDetect і LISA, а також розуміння, як оптична система MotionProtect Curtain «бачить» людей, тварин, птахів і природні перешкоди. Ми зібрали 30 ідентичних датчиків і встановили на них прошивку з чорновим варіантом алгоритму ZOE, щоб пристрої самостійно вирішували, який сигнал вважати тривожним і передавати хабу, а який ігнорувати як перешкоду. І передбачили спеціальні «чорні скриньки», які зберігають у пам’яті датчиків усі вихідні дані в разі спрацювання.

Тестові датчики почали випробовувати на реальних об’єктах України, Італії, Іспанії, Греції, Кіпру: на міських і заміських ділянках, у квартирах, будинках й офісах із несприятливими для датчиків-штор умовами. Коли сонце сліпить лінзу, корпус залито дощем, у зоні огляду є дерева, кущі й висока трава, тварини різного розміру, то це постійно спричиняє спрацювання. Оскільки все відбувалося влітку, на кілька днів команда R&D влаштувалася в гігантській промисловій холодильній камері з температурою ‒20°, щоб перевірити роботу пристрою за екстремальних обставин.

ajax motionprotect curtain

MotionProtect Curtain у чорному корпусі — використовують лише в приміщеннях

Протягом місяця ми відточували ZOE: отримували хибні тривоги, порівнювали дані «чорних скриньок» з обставинами виявлення, коригували код, оновлювали софт тестових пристроїв. Кожна нова версія алгоритму знижувала кількість хибних спрацювань, поки ми не досягли абсолютної точності детектування людини й ефективної фільтрації перешкод.

Як працює ZOE

Система виявлення руху датчика-штори MotionProtect Curtain має два режими: з активним імунітетом до тварин і без імунітету.

Коли імунітет до тварин увімкнено, PIR-сенсори є незалежними джерелами даних. Опинившись у зоні виявлення, людина перетинає два віяла променів, провокуючи сигнали двох сенсорів із характерною симетричністю й охопленням. Алгоритм ZOE миттєво проводить аналіз, зіставляючи параметри сигналів, і виносить вердикт — вторгнення. Тварини, відблиски, колихання листя від вітру, потоки повітря викликають сигнали іншого типу, і MotionProtect Curtain ігнорує їх як хибні тривоги. У цьому режимі датчик-штора може працювати на вулиці.

 

Коли імунітет до тварин вимкнено, два PIR-сенсори працюють як єдина система виявлення — MotionProtect Curtain максимально чутливий і має граничну дальність детектування. Для спрацювання людині достатньо перетнути будь-який із променів. Оскільки в цьому режимі алгоритм ZOE не порівнює типи сигналів, ефективність захисту від хибних спрацювань нижча. Ми радимо використовувати MotionProtect Curtain із вимкненим імунітетом до тварин лише в приміщеннях без імовірних джерел хибних тривог.

Через 14 місяців після початку розроблення в модельному ряду Ajax з’явився другий вуличний датчик руху — MotionProtect Curtain. Із надточним детектуванням людини, ефективним імунітетом до тварин і захистом від хибних спрацювань. Працює в приміщеннях і на вулиці. З надійним, захищеним радіозв’язком Jeweller і видатною автономністю. Налаштовується дистанційно через застосунок. Готовий гарантувати безпеку квартири, приватного будинку, комерційної нерухомості чи виробництва.

ajax motionprotect curtain

Характеристики

Чутливий елемент Два PIR-сенсори
Кут огляду За горизонталлю — 6°
За вертикаллю — 90°
Дальність виявлення руху До 11/10/9 м (за увімкненого імунітету до тварин — до 6/5/3 м), залежно від налаштувань чутливості
Чутливість Налаштовується, 3 рівні
Імунітет до тварин Вага — до 15 кг, зріст — до 40 см
Антисаботаж Захист від підміни
Сповіщення про глушіння
Тампер на відкриття й відрив
Дальність зв’язку До 1700 м на відкритому просторі
Термін роботи від батареї До 3 років
Діапазон робочих температур Від ‒25 °С до +60 °С
Допустима вологість До 95 %
Клас захисту IP54
Розміри 134 х 44 х 34 мм
Вага 118 г
Сумісність Працює лише з Hub і Hub Plus

Більше інформації про пристрій в Інструкції з використання.

–––––––––––

Щоб придбати вуличний датчик-штору MotionProtect Curtain, зверніться до партнера Ajax Systems у вашому регіоні.

Купити

Повідомити про помилку

Текст, який буде надіслано нашим редакторам: