Het beveiligingssysteem moet dreigingen zo vroeg mogelijk detecteren - dat is een fundamentele veiligheidsregel. Als u een buitenruimte rondom uw huis hebt, moeten daar buiten-detectoren worden geïnstalleerd. Om een ​​indringer te detecteren voordat een deur wordt geopend of een raam wordt verbroken, moet hij de sirenes activeren en een voorsprong geven aan het beveiligingsbedrijf of de politieploeg in dienst. Hierdoor neemt de kans op het voorkomen van schade en het beschermen van de gezondheid en het leven van mensen aanzienlijk toe.

De bescherming van een territorium kan op twee manieren worden geïmplementeerd. Als de woning is omheind en de buitenstaanders niet mogen binnengaan, worden bewegingsdetectoren met een brede horizontale kijkhoek en een detectiebereik gebruikt. Dit was precies het apparaat dat Ajax gebruikte voor het lanceren van zijn reeks buitenbeveiligingstoestellen: MotionProtect Outdoor . Anders, in de gevallen waarin de detectiezone moet worden beperkt, worden gordijndetectoren gebruikt. Ze detecteren beweging in een smal gebied waardoor niemand een deur of raam kan naderen, een terras kan betreden of ongemerkt een balkon op kan klimmen. Ze gebruiken een onzichtbaar gordijn om het gebied af te schermen waar mensen zich vrij kunnen bewegen.

Draadloze Ajax MotionProtect Gordijn-bewegingsgordijndetector

In maart 2019 presenteerden we de eerste gordijngordijn van Ajax - MotionProtect Curtain . In dit artikel zullen we praten over alles wat aan de release was voorafgegaan: de beslissing over de mogelijkheden van het nieuwe product; de redenen voor de ontwikkeling van twee unieke optische systemen; de mogelijkheden van het ZOE-algoritme; en prototyping en testen die de hoogste nauwkeurigheid van detectie van mensen garanderen.

 

MotionProtect-gordijn

Bewegingsmelder voor draadloos buitengordijn met antimaskering en immuniteit voor huisdieren.

Een compromisloos "gordijn"

Klanten en partners uit Italië, Spanje, Portugal, Frankrijk en andere landen van Zuidwest-Europa waren de initiatiefnemers van de release van het nieuwe apparaat. In deze landen zijn panoramische ramen en terrassen die kunnen worden gebruikt om in het geheim in te breken erg populair. Om het risico van inbraak te verkleinen, wordt de buitenkant van een gebouw beschermd met bewegingsmelders met een kleine hoek. Bovendien beschermen "gordijnen" de kostbaarheden in de gebouwen: kluizen, documentkluizen en kunstwerken. We gebruikten deze toepassingsscenario's als onze springplank.

Voordat we begonnen met de ontwikkeling van het MotionProtect-gordijn, voerden we uitgebreid marktonderzoek uit: de technologieën en mogelijkheden van de leidende marktspelers; de verwachtingen van de beveiligingsprofessionals en gebruikers; de gebieden waar een technologische of functionele doorbraak kan worden gemaakt.

We hebben vastgesteld dat de beste vertegenwoordigers van deze klasse detectoren waren uitgerust met anti-maskeersystemen en dat sommige van hen gedurende lange tijd konden werken met batterijen. Maar wat bereik en betrouwbaarheid van communicatie betreft, kon geen enkel apparaat concurreren met Ajax-apparaten. De meeste gordijndetectoren waren niet in staat om een ​​huisdier van een persoon te onderscheiden en konden op zijn best natuurlijke interferenties negeren: verwarmde luchtstromen, wuivende bladeren, enz. Slechts één fabrikant bood detectoren die immuun waren voor dieren.

Dat was een uitdaging! Onze MotionProtect Gordijn-gordijndetector moet mensen 100% nauwkeurig identificeren en voorkomen dat ze reageren op interferenties en de reacties op dieren zo veel mogelijk verminderen - ongeacht de omstandigheden op het terrein, moet u kunnen vertrouwen op de waarschuwingen. Effectief identificatie van maskering wanneer het risico van sabotage buiten hoog is. Werk al jaren samen op gebundelde batterijen en onderhoud altijd een verbinding - Ajax-klanten zijn gewend aan de betrouwbaarheid en het onderhoudsgemak van onze apparatuur. Ondertussen moet het compact zijn en een geweldig ontwerp hebben dat er zowel buiten als binnen mooi uitziet.

Een uniek bewegingsdetectiesysteem

Bewegingsdetectiesysteem is het belangrijkste element van de gordijndetector. De eenvoudigste detectoren gebruiken slechts een enkele PIR-sensor en een optisch focusseerelement: een spiegels of een Fresnel-lens. Duurdere modellen zijn uitgerust met een extra microgolfsensor om natuurlijke storingen te filteren.

We begonnen met de ontwikkeling door de mogelijkheden van deze technische oplossingen te testen. De componenten van de Ajax bewegingsdetectoren MotionProtect en MotionProtect Plus gebruiken, we hebben testbanken samengesteld. Zonder de lichamen of verbinding met de hub - alleen de meest essentiële hardware om informatie te verzamelen over de gebeurtenissen die zich voordoen in een klein gezichtsveld. In het laboratorium hebben we alles gesimuleerd wat een gordijndetector kan tegenkomen op de eigenlijke locatie: warme luchtstromen, bewegende dieren, vogels, struiken en gras dat in de wind zwaait, normaal (en zelfs vreemd) gedrag van mensen. Vervolgens hebben we onderzocht wat onze testbanken heeft geactiveerd en hoe ze deze gebeurtenissen hebben 'gezien'. De resultaten van een enkele PIR waren betreurenswaardig. Een systeem bestaande uit een enkele PIR-sensor en microgolfsensoren met een horizontale kijkhoek van 6 ° kan maximale bescherming bieden tegen natuurlijke interferenties, maar kan niet verschillen van mens tot dier.

Ons "gordijn" moest in staat zijn om meer informatie te ontvangen over de gebeurtenissen in de detectiezone. Daarom hebben we de aanpak gekozen die wordt gebruikt in de bewegingsdetector Outdoor MotionProtect Outdoor : het systeem dat uit twee PIR-sensoren bestaat. Alleen waren het geen smalle multidirectionele "stralen" maar eerder discrete "waaiervormige" zones:

Na het samenstellen van nieuwe testbanken, simuleerden de ontwikkelaars het gedrag van mensen, dieren, vogels en allerlei natuurlijke storingen in het laboratorium. Ze veranderden de omgevingstemperatuur, bestudeerden het effect van snelheid en bewegingsrichting en analyseerden vervolgens de gegevens die door de sensoren werden verzameld. De resultaten waren veelbelovend! We hadden nu een prototype van het optische systeem waarmee we huisdierenimmuniteit konden ontwikkelen.

Ajax MotionProtect Curtain early prototype

Maar het was onmogelijk om er componenten voor te kopen. Terwijl de optische systemen van gordijndetectoren op basis van PIR- en microgolfsensoren in de handel verkrijgbaar waren, waren gepaarde Fresnel-lenzen die infraroodstraling op twee PIR-sensoren simultaan projecteerden, niet in de handel verkrijgbaar. Om de gordijndetector te ontwikkelen die we hadden bedacht, moesten we een nieuw optisch element maken, en dat betekende ook dat we de productie ervan moesten vaststellen.

We hebben deze ontmoedigende taak opgelost via de R & D-afdeling van Ajax Systems. Als we een aannemer hadden aangenomen, zou het project enkele maanden zijn opgeschort. Omdat het belangrijk was dat het apparaat compact was, kozen we voor een scherpstelspiegel. We berekenden het aantal, het gebied en de richting van de 10 vlakken die op twee panelen waren geplaatst - één voor elke PIR-sensor. We moesten het hele pad bewandelen van het ontwerp van optische elementen met behulp van gespecialiseerde software en perfect gepolijste metalen modellen tot batchproductie van onderdelen met een speciale spiegelende coating. Vervolgens bouwden we testbanken met behulp van de nieuwe optische elementen en testten we het systeem in actie: op mensen, dieren en storingen die typisch buiten en binnen gebouwen werden aangetroffen.

Gesegmenteerde spiegel van de MotionProtect-gordijndetector

Vier maanden na de ontwikkeling van de nieuwe detector hadden we een geschikt optisch systeem. Het bood een horizontale kijkhoek van 6 ° en kon beweging detecteren op een afstand van 11 meter. En het belangrijkste was dat het voldoende gegevens verzamelde om een ​​mens van een huisdier of een vogel te onderscheiden en de kans op valse alarmen veroorzaakt door natuurlijke gebeurtenissen te minimaliseren.

Professionele bescherming tegen sabotage

Naast de ontwikkeling van het bewegingsdetectiesysteem, waren we ook bezig met het tegengaan van maskering. Dit is een typische sabotagetactiek die wordt gebruikt met beveiligingssystemen in de open lucht: blokkeer het zicht op bewegingsdetectoren (door de lens te bedekken of te beschilderen) wanneer het systeem inactief is en breek het beveiligde pand dan ongemerkt in. Onze gordijndetector moest dergelijke bedreigingen kunnen detecteren. De kleine afmetingen van het lichaam en de beperkingen in het stroomverbruik maakten het niet mogelijk meerdere IR-stralers en maskersensors te plaatsen (er zijn er drie in MotionProtect Outdoor), dus we moesten weer buiten de doos denken.

Voor de gordijndetector MotionProtect Curtain is een ander uniek optisch systeem ontwikkeld dat de infraroodstraling van een enkele bron in twee stromen scheidt: de ene detecteert de opkomst van een object voor de detector (afdekking) terwijl de tweede het schilderij van het lichaam detecteert met een transparante vernis. Op deze manier verbruikt continue detectie van maskering zeer weinig elektrische stroom zonder een significant effect te hebben op de autonome bedrijfstijd van het apparaat.

De sabotage-eenheid staat niet toe dat een uitgeschakelde detector in het geheim ontmanteld wordt

De detector was ook uitgerust met twee sabotage: de eerste reageerde op de opening van de body en de tweede reageerde op pogingen om het apparaat los te maken van het SmartBracket-montagepaneel.

Gecombineerd met frequente polling van de detector door de hub die het verlies van communicatie met het apparaat in minder dan een minuut kan identificeren, bieden deze systemen 100% bescherming tegen sabotage.

Van testbank naar detector

De volgende generatie prototypen kunnen al Ajax-detectoren worden genoemd. Nog steeds zonder body, maar het had al optische en antimaskeringsystemen, een processor, geheugen en een radiocommunicatiemodule, firmware en de mogelijkheid om als onderdeel van een beveiligingssysteem te werken. Deze ontwikkelingsfase bracht verschillende parallelle processen met zich mee. De ingenieurs werkten aan het bepalen van de optimale configuratie van de interne componenten, veranderden de printplaten en dachten na over het productie- en assemblageproces. Het lichaam is ontwikkeld - het interne ontwerp en de buitenkant.

MotionProtect Curtain-componenten worden op twee printplaten geplaatst die met een lus zijn verbonden

MotionProtect Curtain maakt gebruik van een vierlagige printplaat met een geïntegreerde Jeweler-antenne

Tien maanden na de ontwikkeling hadden we functionele detectoren in 3D-geprinte lichamen die zo dicht mogelijk bij het eindproduct leken wat betreft de hardware. We waren er nu zeker van dat het ontwerp geschikt was voor grootschalige batchproductie en we konden nu beginnen met de ontwikkeling van een nieuw algoritme voor signaalanalyse.

MotionProtect Curtain-prototype en reeds werkend apparaat in body dat is afgedrukt op een 3D-printer

ZOE-algoritme

De basis voor de ontwikkeling van de nieuwe software bestond uit de SmartDetect- en LISA-algoritmen die worden gebruikt in de bewegingsdetectoren voor binnen en buiten van Ajax, alsmede het begrip van hoe het optische systeem van MotionProtect Curtain mensen, dieren, vogels en natuurlijke interferenties "ziet". We verzamelden 30 identieke detectoren en installeerden firmware met een conceptversie van het ZOE-algoritme, zodat de apparaten zelf beslissingen konden nemen met betrekking tot welk signaal kan worden beschouwd als een alarm dat naar de hub moet worden verzonden en welk signaal moet worden genegeerd als interferentie. En we hebben ze voorzien van speciale "zwarte dozen" die alle oorspronkelijke gegevens in het detectorgeheugen behouden wanneer deze worden geactiveerd.

De prototypedetectoren werden getest in echte gebouwen in Oekraïne, Italië, Spanje, Griekenland en Cyprus: stedelijke en voorstedelijke landpercelen, appartementen, huizen en kantoren met de ongunstigste omstandigheden die de gordijndetectoren konden tegenkomen. Wanneer de zon de lens verblindt, wordt het lichaam gevuld met regen, bomen, struiken en hoog gras verschijnen in het gezichtsveld, en dieren van verschillende afmetingen triggeren voortdurend valse alarmen. Sinds de zomer is het R & D-team een ​​aantal dagen in een gigantisch industrieel koelhuis met een temperatuur van -20 ° C verhuisd om de werking van het apparaat onder extreme omstandigheden te testen.

MotionProtect-gordijn in een zwarte behuizing (alleen voor gebruik binnenshuis)

In de loop van een maand hebben we ZOE geperfectioneerd: we hebben vals alarm ontvangen, de gegevens van de "black boxes" vergeleken met de detectieomstandigheden, correcties op de code aangebracht en de software van de testapparaten bijgewerkt. Elke nieuwe versie van het algoritme reduceerde het aantal valse alarmen tot we absolute nauwkeurigheid bereikten in menselijke detectie en effectieve filtering van interferenties.

Hoe ZOE werkt

Het bewegingsdetectiesysteem van de MotionProtect Gordijn-gordijndetector biedt twee modi: met actieve immuniteit voor huisdieren en zonder.

Wanneer de huisdierimmuniteit is ingeschakeld, vertegenwoordigen PIR-sensoren onafhankelijke gegevensbronnen. Eenmaal in de detectiezone passeert een persoon twee zonnestralers die signalen opwekken van twee sensoren met de karakteristieke symmetrie en dekking. Het ZOE-algoritme analyseert de gegevens onmiddellijk door de parameters van de signalen te vergelijken en een oordeel te vellen: inbraak. Dieren, blikken, bladeren die in de wind fladderen, luchtstromen triggeren signalen van verschillende aard en het MotionProtect-gordijn negeert ze als vals alarm. In deze modus kan de gordijndetector buiten werken.

Veertien maanden na de ontwikkeling verscheen de tweede straatbewegingsmelder, MotionProtect Curtain, in het Ajax-assortiment. Met ultra-precieze detectie van mensen, effectieve immuniteit voor dieren en bescherming tegen valse alarmen. Gebruik binnenshuis en buitenshuis en met antimaskeringsmogelijkheden. Met betrouwbare en veilige juweliertechnologie en uitstekende autonomie. Kan op afstand worden geconfigureerd via de app. Klaar om een ​​appartement, een vrijstaand huis en commerciële of productiefaciliteiten te beveiligen.

bestek

Raadpleeg de gebruikershandleiding van het apparaat voor meer informatie.