Ανιχνευτές PIR: η σταθερά αξιόπιστη επιλογή

Οι ανιχνευτές PIR (Passive Infrared Radiation) αποτελούν ένα αναπόσπαστο τμήμα των συστημάτων συναγερμού πάνω από 4 δεκαετίες. Πως όμως έχει μεταβληθεί η τεχνολογία τους όλη αυτήν την περίοδο και πως χρησιμοποιούνται σήμερα;

 Του Αριστοτέλη Λυμπερόπουλου

Τα συστήματα συναγερμού μπορούν να χρησιμοποιήσουν μια πληθώρα μεθόδων προκειμένου να ανιχνεύσουν πιθανές κινήσεις. Αυτές οι μέθοδοι μπορεί να βασίζονται στη χρήση μικροκυμάτων, υπέρηχων, ραδιοκυμάτων και φυσικά των υπέρυθρων κυμάτων. Ανάμεσα σε όλες αυτές τις λύσεις, επικρατέστερη παραμένει ακόμα η χρήση των υπέρυθρων κυμάτων και ειδικότερα των παθητικών ανιχνευτών υπέρυθρης ακτινοβολίας οι οποίοι είναι γνωστοί με το όνομα PIR (passive infrared). Πολύ συχνά οι ανιχνευτές τύπου PIR χρησιμοποιούνται μαζί με συστήματα βίντεο-επιτήρησης, προκειμένου να επιβεβαιώνεται με πιο αποτελεσματικό τρόπο η παραβίαση του προστατευόμενου χώρου. Μια άλλη προσέγγιση είναι η ενσωμάτωση διαφορετικών τεχνολογιών ανίχνευσης πάνω σε ένα ανιχνευτή. Αυτοί οι υβριδικοί ανιχνευτές βασίζονται σε ένα συνδυασμό των παραπάνω τεχνολογιών και είναι σε θέση να μας δίνουν πιο αξιόπιστα αποτελέσματα όσον αφορά τα σήματα συναγερμού. Οι ανιχνευτές διπλής τεχνολογίας διαθέτουν έναν παθητικό ανιχνευτή τύπου PIR και έναν ενεργητικό ανιχνευτή μικροκυμάτων. Τα δύο διαφορετικά συστήματα ανίχνευσης είναι τοποθετημένα σε μια συσκευή και είναι συνδεδεμένοι ηλεκτρονικά με ένα λογικό κύκλωμα. Καλύπτουν την ίδια περιοχή και για την εμφάνιση σήματος συναγερμού πρέπει να ενεργοποιηθούν και τα δύο κυκλώματα. Η εμφάνιση των υβριδικών ανιχνευτών συνέβαλλε σημαντικά στην μείωση του δείκτη άνισης λανθασμένων συναγερμών (False Alarm Rate – FAR).

Σήμερα, οι ανιχνευτές τύπου PIR δεν χρησιμοποιούνται μόνο για την ενεργοποίηση συστημάτων συναγερμού, αλλά ενσωματώνονται με μεγάλη επιτυχία σε συστήματα οικιακού αυτοματισμού, των οποίων σκοπός είναι η βελτίωση της καθημερινότητας των ενοίκων μιας οικίας αλλά και η επίτευξη ενεργειακής εξοικονόμησης. Απλά παραδείγματα, είναι η ανίχνευση κίνησης σε ένα δωμάτιο και η ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση των συστημάτων φωτισμού και κλιματισμού στον συγκεκριμένο χώρο. Το παραπάνω είναι μόνο ένα απλό παράδειγμα για το πώς χρησιμοποιούνται σήμερα οι ανιχνευτές PIR στα συστήματα οικιακού αυτοματισμού. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο θυρών ή την αναπαραγωγή ηχητικών μηνυμάτων.

Αν θέλουμε βέβαια να αποτυπώσουμε με όρους τεχνικούς την εξέλιξη των ανιχνευτών PIR, μπορούμε εύκολα να καταλήξουμε στο συμπέρασμα ότι η βασική αρχή λειτουργίας τους δεν έχει μεταβληθεί στην πάροδο όλων αυτών των ετών. Απλώς έχει αποκτήσει ένα πιο έξυπνο χαρακτήρα. Τόσο η ενσωμάτωση ειδικών αλγορίθμων, όσο και η συνολική βελτίωση της ανιχνευτικής τους ικανότητας έχει επιτρέψει στους σύγχρονους ανιχνευτές τύπου PIR να εντοπίζουν αν το σήμα που λαμβάνουν προέρχεται από μια πραγματική απειλή και μια εν δυνάμει παραβίαση του επιτηρούμενου χώρου ή προέρχεται από κάποιο φυσικό αίτιο. Όσο αυτές οι δυνατότητες των PIR βελτιώνονται τόσο αυξάνεται και η συνολική αξιοπιστία των συστημάτων συναγερμού. Ακόμα πιο πρόσφατα οι εφαρμογές οικιακού αυτοματισμού που βασίζονται στην όλο και πιο έντονα αναδυόμενη τεχνολογία των Internet of Things χρησιμοποιούν τους αισθητήρες τύπου PIR για τις εφαρμογές στις οποίες απαιτείται η ύπαρξη της δυνατότητας της ανίχνευσης κίνησης.

Σύμφωνα με πολλούς ειδικούς στον χώρο, τα τελευταία χρόνια παρατηρείται μια αξιοσημείωτη στροφή προς μια νέα προσέγγιση. Πρόκειται για μια τάση που ως χαρακτηριστικό της έχει την εμφάνιση ολοκληρωμένων συστημάτων PIR που συνδυάζουν εσωτερικούς και εξωτερικούς αισθητήρες PIR. Σε σχέση με το πρόσφατο παρελθόν η διαφορά εστιάζεται ότι πλέον στο προσκήνιο κάνουν έντονη την εμφάνιση τους και οι ανιχνευτές PIR εξωτερικών χώρων. Η χρήση τους αποσκοπεί στο ότι μπορεί να χρησιμοποιηθούν ως μια πρώτη προειδοποίηση σε σχέση με τους εσωτερικούς ανιχνευτές. Αποτελούν δηλαδή την πρώτη γραμμή άμυνας κάτι το οποίο είναι σημαντικό σε πολλές εφαρμογές. Θα αναρωτηθεί κάποιος και εύλογα γιατί δεν μπορούσε να γίνει το ίδιο και στο παρελθόν…; Η απάντηση κρύβεται πίσω από την εντύπωση της μειωμένης αξιοπιστίας που χαρακτήριζε τους εξωτερικούς ανιχνευτές PIR μέχρι πριν λίγα χρόνια. Εντούτοις, οι τεχνολογικές εξελίξεις με κυριότερη την εμφάνιση των ανιχνευτών τύπου κουρτίνας επέτρεψαν τη σημαντική μείωση της λανθασμένης ενεργοποίησης των ανιχνευτών. Πρακτικά, αυτό σημαίνει ότι αν οι εσωτερικοί ανιχνευτές ενεργοποιηθούν αμέσως μετά τους εξωτερικούς, τότε ο ιδιοκτήτης θα μπορεί να αντιληφθεί ότι μάλλον πρόκειται για αληθινό περιστατικό και άρα θα πρέπει να προχωρήσει σε κατάλληλες ενέργειες.

Ο συνδυασμός εσωτερικών και εξωτερικών ανιχνευτών PIR αποτελεί μια πολύ καλή λύση για τα οικιακά συστήματα συναγερμού και ειδικά για τις οικίες που περιβάλλονται από κήπο. Η λύση αυτή διασφαλίζει την αξιοπιστία των συναγερμών σε πολύ μεγάλο βαθμό και βοηθάει τους ιδιοκτήτες να αισθάνονται ακόμα πιο ασφαλείς μέσα στις οικίες τους. Σε ότι αφορά σε εφαρμογές εμπορικών χώρων σε πολλές επιχειρήσεις χρησιμοποιούνται ανιχνευτές PIR και για άλλους λόγους εκτός από την χρήση τους σε συστήματα συναγερμού. Παραδείγματος χάρη χρησιμοποιούνται ώστε να ανοίγουν αυτόματα οι συρόμενες θύρες όταν πλησιάζει κάποιος. Σε αυτούς του είδους τις εφαρμογές οι ανιχνευτές μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ένα πρώτο επίπεδο προστασίας ώστε το προσωπικό ασφάλειας να ενημερώνεται εγκαίρως.

Εσφαλμένοι συναγερμοί

Το θέμα των εσφαλμένων συναγερμών (false alarms) αποτελεί ένα σοβαρό πρόβλημα το οποίο εκτός των προφανών επιπτώσεων που έχει στην ψυχική ηρεμία των ιδιοκτητών έχει και ένα οικονομικό κόστος το οποίο είναι πολύ μεγάλο αν και είναι δύσκολο να αποτιμηθεί ακριβώς. Σε αυτό το κόστος πρέπει να εντάξουμε τις εργατοώρες του προσωπικού (είτε της αστυνομίας είτε των ιδιωτικών εταιρειών φύλαξης) που θα κληθούν να διαχειριστούν το περιστατικό, το κόστος από ενδεχόμενες άλλες παραβατικές ενέργειες που θα συμβούν την ίδια ώρα και δεν θα είναι δυνατό να αντιμετωπισθούν κατάλληλα λόγω έλλειψης προσωπικού και φυσικά το κόστος των τεχνικών που πιθανώς θα κληθούν να διαπιστώσουν τα αίτια πρόκλησης του συναγερμού. Σε αυτό το κόστος μπορούμε επίσης να προσθέσουμε την κατανάλωση καυσίμων και την περιβαλλοντική όχληση τόσο από τον ήχο της σειρήνας όσο και την άσκοπη κατανάλωση καυσίμων. Το πρόβλημα λοιπόν ειδικά στα σύγχρονα αστικά κέντρα όπου τα συστήματα συναγερμού χρησιμοποιούνται ευρύτατα είναι σημαντικό και πολυδιάστατο. Για το λόγο αυτό είναι σημαντικό ότι οι τεχνολογικές εξελίξεις στους ανιχνευτές PIR έχουν επιτρέψει την εμφάνιση νέων συστημάτων με σημαντικά μειωμένο ποσοστό πρόκλησης λανθασμένων συναγερμών. Αλλά η πρόκληση για τις εταιρείες κατασκευής ανιχνευτών παραμένει. Οφείλουν πάντα να προσπαθούν να παρουσιάσουν νέα μοντέλα με βελτιωμένες δυνατότητες ανίχνευσης οι οποίες είναι λογικό να ευνοούν την εμφάνιση περισσότερων συναγερμών και παράλληλα να ενισχύουν το φιλτράρισμα αυτών των σημάτων ώστε να μειώνονται οι λανθασμένοι συναγερμοί.

Αναβάθμιση συστημάτων

Σε ότι αφορά τα συστήματα που βασίζονται στους ανιχνευτές PIR και πότε αυτά πρέπει να αντικαθιστούνται με καινούρια πιο εξελιγμένα μοντέλα υπάρχει ένας απλός κανόνας. Οι εγκαταστάτες θα πρέπει να προβαίνουν σε αυτές τις κινήσεις μόνο όταν οι πελάτες τους το απαιτούν για δικούς τους λόγους. Εάν ένα σύστημα δουλεύει σωστά και ο χρήστης είναι ευχαριστημένος τότε είναι καλύτερο να μην προτείνουμε αντικατάσταση καθώς ίσως με την καινούρια κατάσταση ο πελάτης να μην είναι τόσο ευχαριστημένος, ενώ παράλληλα θα έχει ξοδέψει και ένα σημαντικό ποσό. Στον προηγούμενο κανόνα υπάρχει πάντως ένα σημαντικό στοιχείο που πρέπει οι τεχνικοί να το έχουν υπόψη τους. Όπως αναφέρει ο κανόνας -εκτός από την ικανοποίηση του πελάτη- υπάρχει πάντα το θέμα της λειτουργικότητας του συναγερμού. Αν και μόνο αν το σύστημα δουλεύει κανονικά τότε δεν προτείνουμε αντικατάσταση. Δεν πρέπει δηλαδή να φτάσουμε στο άλλο άκρο και αν διαπιστώσουμε μια δυσλειτουργία του συστήματος να μην προτείνουμε αντικατάσταση με τον φόβο ότι ο πελάτης θα μας αντιμετωπίσει με καχυποψία. Επίσης, ανανέωση του συστήματος μπορεί να χρειαστεί αν υπάρξει κάποια σημαντική αλλαγή στον τρόπο ζωής του τελικού χρήστης. Αν π.χ. προστεθεί ένα καινούριο μέλος στην οικογένεια ή ένα κατοικίδιο ζώο τότε πιθανώς να χρειαστεί η προσθήκη ενός πιο βελτιωμένου συστήματος ανιχνευτών PIR ώστε να μειωθεί η πιθανότητα εμφάνισης λανθασμένων συναγερμών

 Ασύρματη ανίχνευση

Η ασύρματη διασύνδεση αποτελεί προφανώς το μέλλον σε ότι αφορά τις οικιακές εφαρμογές. Τα τελευταία χρόνια, οι ασύρματε μονάδες PIR έχουν βελτιωθεί σε τέτοιο σημείο ώστε να ανταγωνίζονται τα ενσύρματα. Η βελτιωμένη απόδοση τους είναι αυτή που ενεθάρρυνε πολλούς καταναλωτές να κάνουν τη στροφή προς την ασύρματη διασύνδεση.

Συνήθως, η διαμόρφωση των εσωτερικών χώρων μιας υφιστάμενης οικίας είναι τέτοια που καθιστά δύσκολη οποιαδήποτε εργασίας καλωδίωσης. Ειδικά όταν η οικία κατοικείται καθώς τότε είναι προφανές ότι οι εργασίες θα δυσχεραίνουν ακόμα περισσότερο την καθημερινότητα των ενοίκων. Με την υιοθέτηση της ασύρματης διασύνδεσης ξεπερνιούνται αυτά τα ζητήματα καθώς η εγκατάσταση των ανιχνευτών είναι πολύ εύκολη τόσο για τον εγκαταστάτη όσο και για τον ιδιοκτήτη.

Από την άλλη πλευρά στις μεγάλες εγκαταστάσεις υπάρχει συνήθως η πρόβλεψη για όδευση εκτεταμένων εγκαταστάσεων. Οπότε σε αυτήν την περίπτωση η υλοποίηση ενός ενσύρματου συστήματος δεν αποτελεί μεγάλη επιβάρυνση. Οι εγκαταστάτες επίσης σε αυτές τις περιπτώσεις πολύ συχνά κάνουν χρήση των υφιστάμενων καλωδιώσεων και σχαρών όποτε η εργασία είναι πολύ απλούστερη. Επιπλέον, καθώς οι ενσύρματοι ανιχνευτές έχουν χαμηλότερο κόστος ενώ συνήθως και ο αριθμός που απαιτείται για αυτές τις εφαρμογές είναι μεγάλος η επιλογή της ενσύρματης προσέγγισης επιτρέπει την διατήρηση του συνολικού κόστους σε λογικά επίπεδα.

Ενσωμάτωση βίντεο

Η διάδοση διάφορων τεχνολογιών όπως το cloud storage αλλά και η διασύνδεση των διάφορων συστημάτων έχει δημιουργήσει την ανάγκη για την εμφάνιση μιας νέας κατηγορίας ηλεκτρονικών συστημάτων ασφάλειας. Τα κύρια τους χαρακτηριστικά είναι η ευελιξία, η ευχρηστία και η διασυνδεσιμότητα. Η ενσωμάτωση βίντεο στα συστήματα ανίχνευσης τύπου PIR αποτελεί ένα καλό παράδειγμα για το πώς οι τελικοί χρήστες αντιλαμβάνονται όλες αυτές τις εξελίξεις.

Η ενσωμάτων ανιχνευτών κίνησης σε ένα σύστημα επιτήρησης αυξάνει κατά κόρο την παραγωγικότητα του εμπλεκόμενου προσωπικού. Διότι μέχρι τώρα σπαταλούσαν πολύ ώρα στην αναζήτηση ενός συμβάντος μέσα στα καταγεγραμμένα βίντεο ενώ τώρα θα μπορούν να το εντοπίζουν πολύ εύκολα. Ένας ανιχνευτής τύπου PIR θα μπορεί να εντοπίζει μια κίνηση και τότε να ενημερώνεται το προσωπικό φύλαξης και μέσω του συστήματος επιτήρησης να είναι σε θέση να ελέγχει αν υπάρχει πραγματικός κίνδυνος. Μπορούν λοιπόν και εδώ οι ανιχνευτές PIR να λειτουργήσουν ως ένα πρώτο επίπεδο προστασίας που θα ενημερώνει τους φύλακες για την ύπαρξη ύποπτων κινήσεων μέσα στον επιτηρούμενο χώρο.

Μέσα από όλες αυτές τις τεχνολογικές εξελίξεις που έχουν να κάνουν με την διασυνδεσιμότητα μέσω του διαδικτύου, το Internet of Things και τις εφαρμογές οικιακού αυτοματισμού βλέπουμε ότι οι ανιχνευτές PIR μπορούν να παίξουν ακόμα ένα κομβικό ρόλο για την καλύτερη αξιοποίηση όλων αυτών των καινούριων δυνατοτήτων.