Tuy nhiên, cảm biến hồng ngoại PIR và cảm biến sóng radar có nguyên lý hoạt động và sở hữu những ưu nhược điểm khác nhau. Vậy một sản phẩm cảm biến được tích hợp cả PIR và sóng radar sẽ có gì nổi bật? Hãy cùng Hoàng Minh Group tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây?
Cảm biến hồng ngoại PIR là gì?
Cảm biến hồng ngoại là loại cảm biến thụ động có tên tiếng anh là Passive Infrared. Hay thường biết tới là PIR. Đây là loại thiết bị điện tử có thể nhận các tín hiệu hồng ngoại được phát ra từ con người, động vật hay các nguồn nhiệt bất kỳ..
Nguyên lý hoạt động của cảm biến chuyển động hồng ngoại PIR khá đơn giản. Loại cảm biến này sử dụng một cặp cảm biến nhiệt để phát hiện ánh sáng hồng ngoại từ môi trường xung quanh. Hai cảm biến này được thiết kế nằm cạnh nhau để tạo sự chênh lệch về tín hiệu. Từ đó xác định chuyển động. Có 2 vùng phát hiện hồng ngoại tương ứng với 2 đầu cảm biến của đầu dò. Khi có nguồn nhiệt đi qua, ánh sáng hồng ngoại từ nguồn nhiệt hội tụ lại vào một trong hai cảm biến bằng cách sử dụng thấu kính Fresnel. Những thấu kính này giúp mở rộng vùng cảm nhận của cảm biến. Và được đặt bao phủ bên ngoài cảm biến.
Ưu điểm của cảm biến hồng ngoại PIR
Dựa vào nguyên lý hoạt động của mình. Cảm biến chuyển động hồng ngoại PIR sở hữu nhiều ưu điểm nổi bật:
- Cảm biến PIR có khả năng nhận biết chuyển động dựa trên sự thay đổi nhiệt độ. Do đó có độ nhạy cao đối với chuyển động của người.
- Góc quét có thể điều chỉnh bằng cách sử dụng mắt che cho PIR
- Không bị ảnh hưởng bởi rèm cửa và quạt gió
Nhược điểm của cảm biến hồng ngoại PIR
Cảm biến chuyển động hồng ngoại PIR sở hữu nhiều ưu điểm nhưng cùng tồn tại nhiều hạn chế cần khắc phục để không ảnh hưởng tới người sử dụng. Cụ thể:
- Cảm biến chuyển động hồng ngoại PIR không cảm biến xuyên vật cản
- Do phụ thuộc và nhiệt độ để cảm biến nên ở môi trường có nhiệt độ cao (gió nóng, thời tiết, ánh sáng trực tiếp,điều hòa).
- Cảm biến hồng ngoại PIR nhanh nhạy trong việc phát hiện các chuyển động của con người hoặc động vật lớn,
- Cảm biến PIR có góc nhìn hạn chế, thường góc hẹp;
Cảm biến sóng radar là gì?
Cảm biến sóng radar hay còn được gọi là cảm biến vi sóng hoạt động dựa trên hiệu ứng doppler. Trong lĩnh vực IoT, đặc biệt nhà thông minh thường cảm biến vật thể ở khoảng cách gần, với chuyển động nhỏ nên yêu cầu tần số và băng thông phải đủ lớn để có thể phát hiện chuyển động và những cử chỉ phức tạp.
Nguyên lý hoạt động của cảm biến radar không tiếp xúc không phức tạp như nhiều người nghĩ. Đơn giản chúng ta chỉ cần cấp cho thiết bị đo mức radar nguồn 24V, lập tức thiết bị sẽ phát các chùm sóng theo phương thẳng đứng và chạm vào đối tượng. Chùm sóng phản xạ hắt ngược trở lại về đầu cảm biến thông qua bộ phận cảm thụ. Dựa trên thời gian phản xạ và vận tốc biến đổi tần số của sóng radar, cảm biến radar có thể xác định khoảng cách và vận tốc của đối tượng trong phạm vi hoạt động.
Ưu điểm của cảm biến sóng radar
Dựa trên nguyên lý hoạt động, cảm biến sóng radar ghi điểm trong nhiều lĩnh vực trong đó phải kể tới lĩnh vực IoT bởi những ưu điểm sau:
- Cảm biến sóng radar có thể phát hiện và theo dõi một hoặc nhiều vật thể ở khoảng cách xa,
- Độ chính xác của các phép đo radar không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của áp suất, nhiệt độ hay môi trường khắc nghiệt như mưa, sương mù, ánh sáng yếu
- Cảm biến sóng radar cũng không bị ảnh hưởng bởi màu sắc và hình dạng của đối tượng,
- Thích hợp với các ứng dụng ăn mòn và bẩn
Nhược điểm của cảm biến sóng radar
Bên cạnh các ưu điểm nổi bật, cảm biến sóng radar cũng có những nhược điểm cần được cải thiện
- Sóng Radar không tiếp xúc bị ảnh hưởng bởi bề mặt chất lỏng, nếu chất lỏng dao động thì sóng tín hiệu đưa về không chính xác
- Cảm biến radar có thể phát hiện được những chuyển động nhỏ như hơi thở, rèm cửa, quần áo kết hợp gió…
- Có khả năng phát hiện xuyên các vật liệu không dẫn điện như gỗ, kính, thạch cao
Cảm biến tích hợp PIR và sóng Radar có gì đặc biệt?
Tuy nhiên sau thời gian triển khai, dòng cảm biến này đã xuất hiện một số hạn chế như nhiễu từ, phạm vi cảm biến hạn chế,… Ví dụ như khi lắp đặt cảm biến trong nhà vệ sinh hoặc phòng đọc sách, người dùng cần phải ở trong phạm vi quét của cảm biến hồng ngoại PIR và chuyển động, để đảm bảo cảm biến luôn nhận được tín hiệu và phát lệch tới đèn. Trường hợp ngồi 1 vị trí quá lâu, cảm biến PIR không nhận được tín hiệu có chuyển động trong phạm vi quét sẽ tự động báo tắt đèn, lúc này người dùng cần phải chuyển động tay để đèn được mở trở lại..
Trong khi đó, công nghệ cảm biến sóng radar sở hữu những ưu điểm có thể khắc phục những hạn chế tồn tại của cảm biến hồng ngoại nhờ khả năng thông báo chính xác về sự hiện diện hay vắng mặt của con người trong không gian xác định, bất kể tốc độ và biên độ di chuyển. Đặc biệt, cảm biến radar còn nhạy đến mức có thể phát hiện chính xác nhịp thở của con người để đưa ra phản hồi chính xác cho các thiết bị điện trong nhà thông minh. Tuy nhiên, cảm biến hồng ngoại PIR lại sở hữu khả năng phân biệt và không bị ảnh hưởng bởi rèm, quạt gió – điểm hạn chế cần khắc phục của cảm biến radar.
Bảng so sánh cảm biến hồng ngoại PIR và cảm biến sóng radar ở môi trường thực tế:
| Yếu tố tác động | Cảm biến hồng ngoại PIR | Cảm biến sóng radar |
| Gió nóng, thời tiết, điều hòa | Bị ảnh hưởng | Không bị ảnh hưởng |
| Rèm | Không bị ảnh hưởng | Bị ảnh hưởng |
| Quạt | Không bị ảnh hưởng | Bị ảnh hưởng |
| Ánh sáng trực tiếp vào cảm biến | Bị ảnh hưởng | Không bị ảnh hưởng |
| Giới hạn vùng cảm biến | Sử dụng lens để giới hạn vùng phát hiện | Không điều chỉnh được vùng phát hiện nhưng cấu hình được khoảng cách |
| Động vật | Bị ảnh hưởng | Bị ảnh hưởng nhưng có thể khắc phục với việc điều chỉnh độ nhạy |
| Đúng im ngồi im | Không xử lý được | Xử lý được với việc phát hiện những chuyển động nhỏ từ đối tượng |
Có thể thấy, với nguyên lý hoạt động khác nhau, khi tích hợp cảm biến hồng ngoại PIR và cảm biến sóng radar vào cùng một sản phẩm cảm biến, chúng ta sẽ khắc phục được những hạn chế của 2 công nghệ này . Đồng thời mở ra cơ hội mới, nâng cấp các thiết bị/ ứng dụng trong nhà thông minh.
Giờ đây, với chiếc cảm biến hiện diện người dùng hoàn toàn có thể an tâm bố mẹ lớn tuổi, con nhỏ không cần phải “mò mẫm” tìm công tắc trong đêm tối. Hay thoải mái ngồi một chỗ đọc sách, thiền tập mà không bị phiền nhiễu bởi đèn bật/tắt chập chờn do cảm biến bắt tín hiệu không ổn định.
Hoàng Minh Group
Hoàng Minh là Nhà phân phối Thiết bị điện thông minh Lumi. Khoá thông minh Philips, Kaadas, LuVit ( Việt – Tiệp ), PHGLock số 01 tại Đà Nẵng.
Add: 01 Lê Tấn Toán, P.An Hải Bắc, Q.Sơn Trà, Tp.Đà Nẵng
Hotline : 0779.43.7999.
Facebook: Nhà thông minh – Hoàng Minh Group
Một số bài viết cùng chủ đề mà bạn có thể tham khảo nếu cần nhé
- Sóng Radar là gì? Ứng dụng sóng radar trong thiết bị cảm biến
- 5 ưu điểm khi chọn hệ thống đèn cảm biến chuyển động
