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Cortina Ajax MotionProtect: a história do desenvolvimento do detector de cortina interna/externa adequado para animais de estimação.
O sistema de segurança deve detectar ameaças o mais cedo possível - essa é uma regra de segurança fundamental.Se você tiver uma área externa ao redor de sua casa, detectores externos deverão ser instalados lá.Para detectar um intruso antes que uma porta seja aberta ou uma janela seja quebrada, ele deve acionar as sirenes e dar um avanço à empresa de segurança ou à equipe policial de plantão.Isto aumenta significativamente a possibilidade de prevenir danos e proteger a saúde e a vida das pessoas.
A proteção de um território pode ser implementada de duas maneiras.Se a casa estiver cercada e não for permitida a entrada de pessoas de fora, serão utilizados detectores de movimento com amplo ângulo de visão horizontal e alcance de detecção.Este foi exatamente o dispositivo que a Ajax usou para lançar sua linha de dispositivos de segurança para ambientes externos: MotionProtect Outdoor .Caso contrário, nos casos em que a zona de detecção precisa ser limitada, são utilizados detectores de cortina.Eles detectam movimento em uma área estreita para que ninguém possa se aproximar de uma porta ou janela, entrar em um terraço ou subir em uma varanda despercebido.Eles usam uma cortina invisível para proteger a área onde as pessoas podem circular livremente.
Detector de cortina de movimento sem fio Ajax MotionProtect
Em março de 2019 apresentamos a primeira cortina do Ajax - MotionProtect Curtain .Neste artigo falaremos sobre tudo o que antecedeu o lançamento: a decisão sobre as capacidades do novo produto; as razões para o desenvolvimento de dois sistemas ópticos únicos; as possibilidades do algoritmo ZOE; e prototipagem e testes que garantem a mais alta precisão na detecção humana.
Clientes e parceiros de Itália, Espanha, Portugal, França e outros países do sudoeste da Europa foram os iniciadores do lançamento do novo dispositivo.Nestes países, as janelas panorâmicas e os terraços que podem ser utilizados para assaltos secretos são muito populares.Para reduzir o risco de roubo, o exterior de um edifício é protegido com detectores de movimento de pequeno ângulo.Além disso, “cortinas” protegem os valores dos edifícios: cofres, cofres para documentos e obras de arte.Usamos esses cenários de solução como trampolim.
Antes de começarmos a desenvolver a cortina MotionProtect, conduzimos uma extensa pesquisa de mercado: as tecnologias e capacidades dos principais participantes do mercado; as expectativas dos profissionais e usuários de segurança; as áreas onde um avanço tecnológico ou funcional pode ser feito.
Descobrimos que os melhores representantes desta classe de detectores estavam equipados com sistemas anti-mascaramento e alguns deles conseguiam funcionar durante muito tempo com baterias.Mas em termos de alcance e fiabilidade das comunicações, nenhum dispositivo poderia competir com os dispositivos Ajax.A maioria dos detectores de cortina não conseguia distinguir um animal de estimação de uma pessoa e conseguia, na melhor das hipóteses, ignorar interferências naturais: correntes de ar aquecido, folhas balançando, etc. Apenas um fabricante ofereceu detectores imunes a animais.
Isso foi um desafio! Nosso detector de cortina MotionProtect deve identificar pessoas com 100% de precisão e evitar que elas reajam a interferências e reduzir ao máximo as reações aos animais - independentemente das condições do local, você deve poder confiar nos avisos.Identificação eficaz do mascaramento quando o risco de adulteração externa é alto.Trabalhamos juntos há anos com baterias agrupadas e sempre mantemos uma conexão - os clientes Ajax estão acostumados com a confiabilidade e facilidade de manutenção de nossos equipamentos.Enquanto isso, deve ser compacto e ter um ótimo design que fique bonito tanto em ambientes externos quanto internos.
O sistema de detecção de movimento é o elemento mais importante do detector de cortina.Os detectores mais simples usam apenas um único sensor PIR e um elemento de foco óptico: espelhos ou lentes Fresnel.Modelos mais caros são equipados com um sensor de micro-ondas adicional para filtrar interferências naturais.
| Todo objeto quente emite radiação infravermelha.Uma lente ou espelho concentra essa radiação em uma área específica do elemento de detecção piroelétrico (sensor PIR).Quando o objeto se move, a radiação que ele emite atinge diferentes áreas do sensor e também altera sua intensidade.Ao analisar esses dados, o detector determina se se trata de uma ameaça ou de um alarme falso. |
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Iniciamos o desenvolvimento testando os recursos dessas soluções técnicas.Os componentes dos detectores de movimento Ajax usam MotionProtect e MotionProtect Plus, montamos bancadas de teste.Sem corpos ou conexão com o hub – apenas o hardware mais essencial para coletar informações sobre os eventos que acontecem em um pequeno campo de visão.No laboratório, simulamos tudo o que um detector de cortina poderia encontrar no local real: correntes de ar quente, animais em movimento, pássaros, arbustos e grama balançando ao vento, comportamento humano normal (e até estranho).Em seguida, investigamos o que desencadeou nossos bancos de testes e como eles “viram” esses eventos.Os resultados de um único PIR foram deploráveis.Um sistema composto por um único sensor PIR e sensores de micro-ondas com um ângulo de visão horizontal de 6° pode fornecer proteção máxima contra interferências naturais, mas pode não diferir de humano para animal.
Nossa "cortina" deveria ser capaz de receber mais informações sobre os eventos na zona de detecção.É por isso que escolhemos a abordagem usada no detector de movimento Outdoor MotionProtect Outdoor : o sistema composto por dois sensores PIR.Só que não eram "feixes" multidirecionais estreitos, mas sim zonas discretas em "formato de leque":
Depois de montar novas bancadas de teste, os desenvolvedores simularam o comportamento de pessoas, animais, pássaros e todo tipo de perturbação natural em laboratório.Eles alteraram a temperatura ambiente, estudaram o efeito da velocidade e da direção do movimento e depois analisaram os dados coletados pelos sensores.Os resultados foram promissores! Agora tínhamos um protótipo do sistema óptico que nos permitiria desenvolver imunidade a animais de estimação.
Protótipo inicial da cortina Ajax MotionProtect
Mas era impossível comprar componentes para ele.Embora sistemas ópticos detectores de cortina baseados em sensores PIR e de micro-ondas estivessem disponíveis comercialmente, lentes Fresnel emparelhadas que projetavam radiação infravermelha em dois sensores PIR simultaneamente não estavam disponíveis comercialmente.Para desenvolver o detector de cortina que inventamos, tivemos que criar um novo elemento óptico, o que também significou estabelecer a sua produção.
Resolvemos esta difícil tarefa através do departamento de P&D da Ajax Systems.Se tivéssemos contratado um empreiteiro, o projeto teria ficado parado por vários meses.Como era importante que o aparelho fosse compacto, optamos por um espelho focalizador.Calculamos o número, a área e a orientação dos 10 planos colocados em dois painéis – um para cada sensor PIR.Tivemos que percorrer todo o caminho desde o design dos elementos ópticos usando software especializado e modelos de metal perfeitamente polidos até a produção em lote de peças com revestimento espelhado especial.Em seguida, construímos bancadas de teste usando a nova ótica e testamos o sistema em ação: em pessoas, animais e perturbações normalmente encontradas no exterior e no interior dos edifícios.
Espelho segmentado do detector de cortina MotionProtect
Quatro meses após o desenvolvimento do novo detector, tínhamos um sistema óptico adequado.Ele oferecia um ângulo de visão horizontal de 6° e podia detectar movimento a uma distância de 11 metros.E o mais importante, coletou dados suficientes para distinguir um ser humano de um animal de estimação ou pássaro e minimizar a chance de alarmes falsos causados por eventos naturais.
Além de desenvolver o sistema de detecção de movimento, também estávamos trabalhando no combate ao mascaramento.Esta é uma tática de adulteração típica usada em sistemas de segurança externos: bloquear a visão dos detectores de movimento (cobrindo ou pintando as lentes) quando o sistema está inativo e, em seguida, invadir as instalações protegidas sem ser notado.Nosso detector de cortina deveria ser capaz de detectar tais ameaças.O pequeno tamanho do corpo e as limitações no consumo de energia não permitiram a colocação de vários iluminadores IR e sensores de máscara (há três no MotionProtect Outdoor), por isso tivemos que pensar fora da caixa novamente.
Para o detector de cortina MotionProtect Curtain, foi desenvolvido outro sistema óptico exclusivo que separa a radiação infravermelha de uma única fonte em dois fluxos: um detecta a emergência de um objeto na frente do detector (tampa) enquanto o segundo detecta o pintura do corpo com verniz transparente.Desta forma, a detecção contínua de mascaramento consome muito pouca energia eléctrica sem ter um efeito significativo no tempo de funcionamento autónomo do dispositivo.
A unidade tamper não permite que um detector desativado seja desmontado secretamente
O detector também foi equipado com dois tampers: o primeiro respondeu à abertura do corpo e o segundo respondeu às tentativas de desalojar o dispositivo do painel de montagem do SmartBracket.
Combinados com pesquisas frequentes do detector pelo hub que podem identificar a perda de comunicação com o dispositivo em menos de um minuto, esses sistemas fornecem 100% de proteção contra adulteração.
A próxima geração de protótipos já pode ser chamada de detectores Ajax.Ainda sem corpo, mas já contava com sistemas ópticos e anti-mascaramento, processador, memória e módulo de radiocomunicação, firmware e capacidade de funcionar como parte de um sistema de segurança.Esta fase de desenvolvimento envolveu vários processos paralelos.Os engenheiros trabalharam para determinar a configuração ideal dos componentes internos, trocaram as placas de circuito impresso e pensaram no processo de produção e montagem.O corpo é desenvolvido – o design interno e o exterior.
Os componentes da cortina MotionProtect são colocados em duas placas de circuito conectadas por um loop
A cortina MotionProtect usa uma placa de circuito de quatro camadas com uma antena Jeweler integrada
Dez meses de desenvolvimento, tínhamos detectores funcionais em corpos impressos em 3D que eram o mais próximo possível do produto final em termos de hardware.Estávamos agora confiantes de que o projeto era adequado para produção em lote em larga escala e poderíamos começar a desenvolver um novo algoritmo de análise de sinal.
Protótipo de cortina MotionProtect e dispositivo de trabalho no corpo impresso em uma impressora 3D
A base para o desenvolvimento do novo software consistiu nos algoritmos SmartDetect e LISA usados nos detectores de movimento internos e externos do Ajax, bem como na compreensão de como o sistema óptico MotionProtect Curtain "vê" as pessoas , animais, pássaros e interferências naturais.Coletamos 30 detectores idênticos e instalamos firmware com uma versão preliminar do algoritmo ZOE para que os dispositivos pudessem tomar suas próprias decisões sobre qual sinal pode ser considerado um alarme a ser enviado ao hub e qual sinal deve ser ignorado como interferência.E nós os equipamos com “caixas pretas” especiais que retêm todos os dados originais na memória do detector quando ativados.
Os protótipos de detectores foram testados em edifícios reais na Ucrânia, Itália, Espanha, Grécia e Chipre: terrenos urbanos e suburbanos, apartamentos, casas e escritórios com as condições mais desfavoráveis que os detectores de cortina poderiam encontrar.Quando o sol cega as lentes, o corpo fica cheio de chuva, árvores, arbustos e grama alta aparecem no campo de visão e animais de diferentes tamanhos acionam constantemente alarmes falsos.Desde o verão, a equipe de P&D se mudou para um gigantesco armazém frigorífico industrial com temperatura de -20 ° C durante vários dias para testar o funcionamento do dispositivo em condições extremas.
Cortina MotionProtect em caixa preta (somente para uso interno)
Ao longo de um mês, aperfeiçoamos o ZOE: recebemos alarmes falsos, comparamos os dados das “caixas pretas” com as condições de detecção, fizemos correções no código e atualizamos o software dos dispositivos de teste.Cada nova versão do algoritmo reduziu o número de alarmes falsos até alcançarmos precisão absoluta na detecção humana e filtragem eficaz de interferências.
O sistema de detecção de movimento do MotionProtect Curtain Curtain Detector oferece dois modos: com imunidade ativa a animais de estimação e sem.
Quando a imunidade a animais de estimação está ativada, os sensores PIR representam fontes de dados independentes.Uma vez na zona de detecção, uma pessoa passa por dois emissores solares que geram sinais de dois sensores com simetria e cobertura características.O algoritmo ZOE analisa imediatamente os dados comparando os parâmetros dos sinais e fazendo um julgamento: intrusão.Animais, olhares, folhas tremulando ao vento, correntes de ar acionam sinais de diversas naturezas e a cortina MotionProtect os ignora como alarmes falsos.Neste modo, o detector de cortina pode funcionar ao ar livre.
Quatorze meses após o desenvolvimento, o segundo detector de movimento de rua, MotionProtect Curtain, apareceu na linha Ajax.Com detecção humana ultraprecisa, imunidade animal eficaz e proteção contra alarmes falsos.Uso interno e externo e com recursos anti-mascaramento.Com tecnologia joalheria confiável e segura e excelente autonomia.Pode ser configurado remotamente pelo aplicativo.Pronto para garantir um apartamento, uma moradia isolada e instalações comerciais ou fabris.
| Elemento sensor | Dois sensores PIR |
|---|---|
| Ângulo de detecção | Horizontal - 6° vertical - 90° |
| Distância de detecção de movimento | Até 11/10/9 m (com imunidade a animais de estimação ativada - até 6/5/3 m) dependendo das configurações de sensibilidade |
| Sensibilidade | Ajustável, 3 níveis |
| Imunidade a animais de estimação | Peso - menos de 15 kg, altura - menos de 40 cm |
| Anti-sabotagem | Anti-mascaramento 24 horas por dia, 7 dias por semana Proteção contra fraudes Relatórios de falhas Resistente a adulterações |
| Alcance de comunicação | Até 1700 m em áreas abertas |
| Duração da bateria | Até 3 anos |
| Faixa de temperatura operacional | De -25°C a +60°C |
| Controle a umidade | Até 95% |
| Classe de proteção | IP54 |
| Dimensões | 134 x 44 x 34 mm |
| Peso | 118g |
| compatibilidade | Funciona apenas com Hub e Hub Plus |
Consulte o manual do usuário do dispositivo para obter mais informações.
