Ajax MotionProtect Curtain: historien om utvecklingen av den husdjursvänliga inomhus- / utomhusgardindetektorn.

Säkerhetssystemet bör upptäcka hot så tidigt som möjligt - detta är en grundläggande säkerhetsregel. Om du har ett utomhusområde runt ditt hem bör utomhusdetektorer installeras där. För att upptäcka en inkräktare innan en dörr öppnas eller ett fönster krossas, bör den aktivera sirenerna och ge ett försprång till säkerhetsföretaget eller polispersonalen i tjänst. Detta ökar avsevärt chanserna att förebygga skador och skydda människors hälsa och liv.

Territoriellt skydd kan genomföras på två sätt. Om huset är inhägnat och utomstående inte får komma in, används rörelsedetektorer med en bred horisontell betraktningsvinkel och detekteringsområde. Det var exakt den här enheten som Ajax använde för att lansera sitt sortiment av säkerhetsenheter för utomhusbruk: MotionProtect Utomhus . I andra fall, där detekteringszonen måste begränsas, används gardindetektorer. De detekterar rörelser i ett smalt område som inte tillåter någon att närma sig en dörr eller ett fönster, gå in på en terrass eller klättra upp på en balkong utan att upptäckas. De använder en osynlig gardin för att avskärma det område där människor kan röra sig fritt.

Ajax MotionProtect trådlös gardin- rörelsedetektor för gardiner

I mars 2019 presenterade vi Ajax första rörelsedetektor för gardiner - Ajax MotionProtect Gardin . I den här artikeln kommer vi att prata om allt som hade föregått lanseringen: beslutet om den nya produktens kapacitet; skälen till utvecklingen av två unika optiska system; ZOE-algoritmens kapacitet; och prototyper och tester som säkerställer högsta noggrannhet för mänsklig upptäckt.

 

MotionProtect gardin

Rörelsedetektor för trådlös utomhusgardin med anti-maskering och husdjursimmunitet.

En kompromisslös "gardin

Kunder och partners från Italien, Spanien, Portugal, Frankrike och andra länder i sydvästra Europa tog initiativet till lanseringen av den nya enheten. I dessa länder är panoramafönster och terrasser som kan användas för att i hemlighet bryta sig in mycket populära. För att minska risken för inbrott skyddas byggnadens utsida med rörelsedetektorer med små vinklar. Dessutom skyddar "gardiner" värdeföremål inne i byggnader: kassaskåp, dokumentskåp och konstverk. Vi använde dessa applikationsscenarier som vår språngbräda.

Innan vi började utveckla MotionProtect-gardinen genomförde vi omfattande marknadsundersökningar: de ledande marknadsaktörernas teknik och kapacitet, säkerhetsexperternas och användarnas förväntningar samt de områden där ett tekniskt eller funktionellt genombrott skulle kunna göras.

Vi konstaterade att de bästa detektorerna i denna klass var utrustade med antimaskeringssystem och att vissa av dem kunde drivas med batterier under långa perioder. Men när det gäller räckvidd och tillförlitlighet i kommunikationen kunde ingen konkurrera med Ajax-enheter. De flesta gardindetektorer kunde inte skilja ett husdjur från en person och kunde i bästa fall ignorera naturliga störningar: uppvärmda luftströmmar, svajande löv etc. Endast en tillverkare erbjöd detektorer som var immuna mot djur.

Det var en utmaning! Vår MotionProtect-gardindetektor måste identifiera människor med 100 % noggrannhet och förhindra att de reagerar på störningar och minska djurens reaktioner så mycket som möjligt - oavsett förhållandena på fältet måste du kunna lita på varningarna. Identifiera effektivt maskering när risken för sabotage utomhus är hög. Arbeta tillsammans i åratal med batteripaket och alltid upprätthålla en anslutning - Ajax kunder är vana vid att vår utrustning är tillförlitlig och enkel att underhålla. Samtidigt ska den vara kompakt och ha en snygg design som ser bra ut både på utsidan och insidan.

Ett unikt system för rörelsedetektering

Rörelsedetekteringssystemet är det viktigaste elementet i gardindetektorn. De enklaste detektorerna använder bara en enda PIR-sensor och ett optiskt fokuseringselement: en spegel eller Fresnel-lins. Dyrare modeller är utrustade med en extra mikrovågssensor för att filtrera naturliga störningar.

Vi började utvecklingen med att testa kapaciteten hos dessa tekniska lösningar. Komponenterna i Ajax rörelsedetektorer RörelseProtect och Använda MotionProtect Plushar vi monterat testbänkar. Utan kroppar eller anslutning till hubben - bara den mest nödvändiga hårdvaran för att samla in information om händelser som inträffar i ett litet synfält. I labbet simulerade vi allt som en gardindetektor kan stöta på i verkligheten: varma luftströmmar, djur som rör sig, fåglar, buskar och gräs som svajar i vinden, normalt (och till och med konstigt) mänskligt beteende. Vi undersökte sedan vad som utlöste våra testbänkar och hur de "såg" dessa händelser. Resultaten från en enda PIR var bedrövliga. Ett system som består av en enda PIR-sensor och mikrovågssensorer med en horisontell betraktningsvinkel på 6° kan ge maximalt skydd mot naturliga störningar, men kan inte skilja sig från person till djur.

Vår "gardin" behövde kunna ta emot mer information om händelser i detekteringszonen. Vi använde därför samma metod som för rörelsedetektorn Utomhus MotionProtect Utomhus : systemet består av två PIR-sensorer. Men de var inte smala multidirektionella "strålar" utan snarare diskreta "solfjäderformade" zoner:

Efter att ha monterat nya testbänkar simulerade utvecklarna beteendet hos människor, djur, fåglar och alla typer av naturliga störningar i laboratoriet. De ändrade omgivningstemperaturen, studerade effekten av hastighet och rörelseriktning och analyserade sedan de data som samlats in av sensorerna. Resultaten var lovande! Vi hade nu en prototyp av ett optiskt system som vi kunde använda för att utveckla immunitet mot husdjur.

Ajax MotionProtect Gardin tidig prototyp

Men det var omöjligt att köpa komponenter till den. Det fanns visserligen optiska system för gardindetektorer baserade på PIR- och mikrovågssensorer på marknaden, men parade Fresnel-linser som projicerade infraröd strålning på två PIR-sensorer samtidigt fanns inte på marknaden. För att utveckla den gardindetektor som vi hade kommit på var vi tvungna att tillverka ett nytt optiskt element, och det innebar också att vi var tvungna att starta produktionen av det.

Vi löste den här utmanande uppgiften genom Ajax Systems FoU-avdelning. Om vi hade anlitat en entreprenör skulle projektet ha skjutits upp i flera månader. Eftersom det var viktigt att enheten var kompakt valde vi en fokuseringsspegel. Vi beräknade antalet, ytan och riktningen för de 10 planen som placerades på två paneler - en för varje PIR-sensor. Vi var tvungna att gå hela vägen från att utforma optiska element med hjälp av specialiserad programvara och perfekt polerade metallmodeller till serieproduktion av delar med en speciell spegelbeläggning. Vi byggde sedan testbänkar med de nya optiska elementen och testade systemet i praktiken: på människor, djur och störningar som typiskt förekommer utanför och inuti byggnader.

Segmenterad spegel i MotionProtect-ridådetektorn

Fyra månader efter att vi hade utvecklat den nya detektorn hade vi ett lämpligt optiskt system. Det hade en horisontell betraktningsvinkel på 6° och kunde upptäcka rörelser på ett avstånd av 11 meter. Viktigast av allt var att det samlade in tillräckligt med data för att skilja en människa från ett husdjur eller en fågel och minimera risken för falsklarm orsakade av naturliga händelser.

Professionellt skydd mot sabotage

Förutom att utveckla systemet för rörelsedetektering arbetade vi också med att motverka maskering. Detta är en typisk sabotagetaktik som används med säkerhetssystem utomhus: blockera rörelsedetektorernas sikt (genom att täcka eller måla linsen) när systemet är inaktivt och sedan bryta sig in i de säkrade lokalerna utan att upptäckas. Vår gardindetektor måste kunna upptäcka sådana hot. Dess lilla storlek och begränsade strömförbrukning tillät inte flera IR-sändare och masksensorer (det finns tre i MotionProtect Outdoor), så vi var tvungna att tänka utanför boxen igen.

För gardindetektorn MotionProtect Curtain utvecklades ett annat unikt optiskt system som separerar den infraröda strålningen från en enda källa i två strömmar: den ena detekterar uppkomsten av ett föremål framför detektorn (locket) medan den andra detekterar målningen av kroppen med en transparent lack. På detta sätt förbrukar kontinuerlig detektering av maskering mycket lite elektrisk ström utan att ha någon betydande effekt på enhetens autonoma drifttid.

Sabotageenheten tillåter inte hemlig demontering av en avaktiverad detektor

Detektorn var också utrustad med två sabotagenheter: den första reagerade på öppning av höljet och den andra reagerade på försök att lossa enheten från SmartBracket-monteringspanelen.

I kombination med frekventa pollningar av detektorn från hubben, som kan identifiera förlorad kommunikation med enheten på mindre än en minut, ger dessa system ett 100%-igt skydd mot sabotage.

Från testbänk till detektor

Nästa generations prototyper kan redan kallas Ajax-detektorer. Fortfarande utan kropp, men redan med optiska och maskeringsskyddande system, processor, minne och radiokommunikationsmodul, firmware och möjlighet att fungera som en del av ett säkerhetssystem. Denna utvecklingsfas omfattade flera parallella processer. Ingenjörerna arbetade med att bestämma den optimala konfigurationen av de interna komponenterna, ändrade kretskorten och funderade på tillverknings- och monteringsprocessen. Karossen utvecklades - den interna designen och exteriören.

MotionProtect Curtain-komponenterna är placerade på två kretskort som är förbundna med en slinga

MotionProtect Curtain använder ett kretskort med fyra lager och en integrerad juvelerarantenn

Tio månader in i utvecklingen hade vi funktionella detektorer i 3D-printade kroppar som hårdvarumässigt låg så nära slutprodukten som möjligt. Vi var nu övertygade om att konstruktionen var lämplig för storskalig serieproduktion och vi kunde nu börja utveckla en ny algoritm för signalanalys.

MotionProtect Curtain-prototyp och redan fungerande enhet i en kropp som skrivits ut på en 3D-skrivare

ZOE-algoritm

Grunden för utvecklingen av den nya programvaran bestod av SmartDetect- och LISA- OCHalgoritmerna som används i Ajaxs rörelsedetektorer för inomhus- och utomhusbruk, samt förståelsen för hur MotionProtect Curtains optiska system "ser" människor, djur, fåglar och naturliga störningar. Vi samlade in 30 identiska detektorer och installerade firmware med en preliminär version av ZOE-algoritmen, så att enheterna kunde fatta sina egna beslut om vilken signal som skulle betraktas som ett larm som skulle skickas till hubben och vilken signal som skulle ignoreras som störning. Dessutom utrustade vi dem med speciella "svarta lådor" som bevarar all originaldata i detektorns minne när de utlöses.

Prototypdetektorerna testades i verkliga byggnader i Ukraina, Italien, Spanien, Grekland och Cypern: tomter i städer och förorter, lägenheter, hus och kontor med de värsta förhållanden som gardindetektorer kan stöta på. När solen bländar linsen, kroppen fylls av regn, träd, buskar och högt gräs dyker upp i synfältet och djur i olika storlekar utlöser ständigt falsklarm. Sedan i somras har FoU-teamet flyttat in i ett gigantiskt industriellt kylrum med en temperatur på -20°C under flera dagar för att testa hur enheten fungerar under extrema förhållanden.

MotionProtect-gardin i svart hölje (endast för inomhusbruk)

Under en månads tid förbättrade vi ZOE: vi tog emot falsklarm, jämförde data från de "svarta lådorna" med detektionsförhållandena, gjorde korrigeringar i koden och uppdaterade programvaran i testenheterna. Varje ny version av algoritmen minskade antalet falsklarm tills vi uppnådde absolut noggrannhet vid detektering av människor och effektiv filtrering av störningar.

Hur ZOE fungerar

MotionProtect Curtain Curtain Detectors rörelsedetekteringssystem erbjuder två lägen: med aktiv husdjursimmunitet och utan.

När husdjursimmunitet är aktiverat utgör PIR-sensorerna oberoende datakällor. När en person befinner sig i detekteringszonen passerar den två solstrålare som genererar signaler från två sensorer med den karakteristiska symmetrin och täckningen. ZOE-algoritmen analyserar omedelbart data genom att jämföra parametrarna för signalerna och göra en bedömning: intrång. Djur, blickar, löv som fladdrar i vinden, luftströmmar utlöser signaler av olika slag och MotionProtect-gardinen ignorerar dem som falsklarm. I det här läget kan gardinens detektor arbeta utomhus.

Fjorton månader efter utvecklingen dök den andra gaturörelsedetektorn, MotionProtect Curtain, upp i Ajax-sortimentet. Med ultraprecis detektering av människor, effektiv immunitet mot djur och skydd mot falsklarm. Kan användas både inomhus och utomhus och har antimaskeringsfunktion. Med pålitlig och säker teknik för juvelerare och utmärkt autonomi. Kan konfigureras på distans via appen. Redo att säkra en lägenhet, villa och kommersiella eller produktionsanläggningar.

bestick

Vänligen hänvisa till användarhandboken för enheten för mer information.