mmWave vs PIR — Forklaring af tilstedeværelses- og bevægelsessensorer

Hvis du nogensinde har måttet vifte febrilsk med armene for at holde lyset tændt, mens du sidder ved dit skrivebord, har du oplevet begrænsningerne ved traditionelle bevægelsessensorer. Disse enheder bruger passiv infrarød (PIR)-teknologi, som registrerer din ankomst, men har svært ved at opfange din fortsatte tilstedeværelse.

Nu ændrer en mere avanceret teknologi kaldet millimeterbølge (mmWave) spillet ved at tilbyde ægte tilstedeværelsesregistrering i et smart home. Men hvordan adskiller de sig egentlig, og hvilken type passer bedst til dit smarte hjem?

Passiv infrarød (PIR) – overblik

• Teknologi: Registrerer ændringer i infrarød stråling (kropsvarme).
• Bedst til: At registrere bevægelse, som at gå eller vinke.
• Følsomhed: Lav; kan ikke registrere små bevægelser som vejrtrækning.
• Synsfelt: Kræver frit udsyn; kan ikke se gennem vægge eller møbler.
• Strømforbrug: Meget lavt, ideelt til batteridrevne enheder.
• Pris: Meget prisvenlig.

Millimeterbølge (mmWave) – overblik

• Teknologi: Bruger millimeterbølger til at registrere bevægelse og statisk menneskelig tilstedeværelse.
• Bedst til: At registrere statisk tilstedeværelse gennem mikrobevægelser som vejrtrækning eller tastning.
• Følsomhed: Ekstremt høj; kan registrere, om en person er i rummet, selv hvis de sidder helt stille.
• Synsfelt: Kan registrere gennem lette materialer som gips, gardiner og træ.
• Strømforbrug: Højere end PIR, kræver typisk fast strømforsyning.
• Pris: Dyrere end PIR.

Hvad er en PIR-sensor?

En PIR-sensor er den mest almindelige type bevægelsesdetektor. Som navnet antyder, fungerer den passivt og venter på, at en infrarød varmekilde bevæger sig ind i dens synsfelt. Når du går ind i et rum, skaber din krop – som er varmere end omgivelserne – en pludselig ændring i rummets varmesignatur. PIR-sensoren opfanger denne ændring med det samme og udløser en handling.

Dette gør PIR-sensorer yderst effektive til at opdage, når nogen går ind eller forlader et rum. Dog har PIR-sensorer en begrænsning: hvis varmekilden forbliver stille og bliver en del af baggrunden, vil sensoren til sidst “tro”, at rummet er tomt.

Hvordan PIR-bevægelsessensorer fungerer

En PIR-bevægelsessensor fungerer som en passiv enhed, hvilket betyder, at den ikke udsender signaler. Den reagerer i stedet på ændringer i infrarød energi – altså varme – i omgivelserne. Den vigtigste komponent er en pyroelektrisk sensor, som kun reagerer på pludselige ændringer i varme, men ikke på stabile temperaturer. Dette er grunden til, at PIR-sensorer “bliver blinde”, når alt i synsfeltet står stille.

Den velkendte kuppelformede plastiklinse på de fleste PIR-sensorer er en vigtig komponent kaldet en Fresnel-linse. Dens opgave er at samle varme fra et bredt område og fokusere den på den indvendige sensor. Linsen er opdelt i segmenter, som skaber et gitter af usynlige detektionszoner i rummet. Når en person bevæger sig fra én zone til en anden, registrerer sensoren ændringen i varme. Denne hurtige ændring udløser et bevægelsesevent.

Selvom denne metode er meget effektiv til at registrere bevægelse, forklarer den også sensorens største begrænsning. Hvis du forbliver stille, ændres din varmesignatur ikke mellem zonerne, og sensoren konkluderer derfor, at rummet er tomt.

Hvad er en mmWave-sensor?

En mmWave-sensor er en nyere og mere avanceret type enhed, der bruger radarteknologi. Den udsender små, højfrekvente radiobølger, som reflekteres fra objekter i rummet og sendes tilbage til sensoren. Ved at analysere refleksionstiden – kendt som “eko-tiden” – kan sensoren registrere selv meget små bevægelser med ekstrem præcision.

Sensorens styrke ligger i dens evne til at registrere mikrobevægelser. Selv når du sidder helt stille, bevæger din brystkasse sig en smule, når du trækker vejret. En mmWave-sensor kan registrere denne minimale bevægelse og ved derfor, at du stadig er til stede. Det gør den til en ægte tilstedeværelsessensor – ikke blot en bevægelsessensor. Da den bruger radiobølger, kan den også “se” gennem visse materialer som gipsvægge og gardiner, hvilket betyder, at den ikke altid kræver frit udsyn.

Hvordan mmWave-tilstedeværelsessensorer fungerer

En mmWave-tilstedeværelsessensor fungerer som et miniature-radarsystem. Dens drift er baseret på det såkaldte Doppler-princip, hvilket også er grunden til, at mmWave-sensorer ofte kaldes Doppler-radarer.

For at registrere tilstedeværelse udsender sensoren en kontinuerlig bølge af højfrekvent radioenergi. Når bølgen rammer et objekt i synsfeltet, reflekteres den tilbage til sensoren. Hvis objektet står stille, har den reflekterede bølge samme frekvens, men hvis det bevæger sig, ændres frekvensen en smule. Sensoren er følsom nok til at registrere disse små frekvensforskydninger forårsaget af mikrobevægelser fra et menneske – og kan dermed registrere statisk tilstedeværelse med høj nøjagtighed.

Den specifikke frekvens, sensoren anvender, bestemmer dens ydeevne og funktioner. I smart home-løsninger bruges typisk tre hovedfrekvensområder.

5.8 GHz-båndet har fokus på maksimal rækkevidde. Signalet kan rejse langt og trænge gennem møbler og andre forhindringer, hvilket gør det velegnet til store eller komplekse områder. Ulempen er, at detaljeringsgraden reduceres – sensoren er mindre følsom over for mikrobevægelser og egner sig derfor ikke til præcis tilstedeværelsesregistrering.

24 GHz-båndet er det bedste kompromis til smart home-brug, da det tilbyder en god balance mellem rækkevidde og præcision. Det er betydeligt mere nøjagtigt end 5.8 GHz og kan registrere fine bevægelser som vejrtrækning. Det giver god rumdækning, men signalet kan ikke trænge gennem solide vægge. Nogle 24 GHz-sensorer understøtter detektionszoner og flersporsregistrering, som f.eks. Apollo Automation MTR-1.

60 GHz-båndet bruges til højpræcisionsopgaver. Det kan registrere meget små bevægelser og spore flere personer på kort afstand. Til gengæld er rækkevidden kortere, og signalet blokeres lettere af genstande. Dette gør 60 GHz ideelt til præcise overvågningszoner, som soveområder eller skriveborde.

Hvad er en hybrid PIR- og mmWave-sensor?

For at udnytte styrkerne ved begge teknologier har nogle producenter udviklet hybridsensorer, som kombinerer både PIR og mmWave i én enhed. Denne tilgang giver en optimal løsning, hvor PIR leverer den hurtige reaktion, mens mmWave leverer den nøjagtige tilstedeværelsesregistrering.

Den driftslogik, disse enheder bruger, er meget effektiv. Når du træder ind i et rum, reagerer PIR-sensoren straks og tænder f.eks. lyset. Samtidig vækker den mmWave-radaren, som derefter overvåger rummet for vedvarende tilstedeværelse. Når rummet registreres som tomt, går mmWave-sensoren i dvale igen for at spare energi, mens PIR-sensoren forbliver aktiv. Denne dynamiske overdragelse gør det muligt at opnå ægte tilstedeværelsesregistrering på en energieffektiv måde.

Vigtige forskelle: PIR vs. mmWave

Selvom begge sensorer kan registrere bevægelse, skaber deres forskellige teknologier væsentlige forskelle i præcision og anvendelse. At forstå disse forskelle hjælper dig med at vælge den rette sensor til dit behov.

Kerneteknologi

En PIR-sensor er en passiv varmedetektor, der registrerer bevægelige varmekilder. En mmWave-sensor er et aktivt radarsystem, der udsender signaler og analyserer refleksioner for at kortlægge bevægelse og tilstedeværelse.

Registreringshastighed

PIR-sensorer reagerer næsten øjeblikkeligt, når en person bevæger sig ind i deres felt. mmWave-sensorer er også hurtige, men kan have en let forsinkelse, da signalet analyseres for at bekræfte ægte tilstedeværelse og undgå falske registreringer.

Følsomhed og præcision

PIR-sensorer er gode til at registrere store bevægelser, såsom når en person går ind i et rum. De kan dog ikke registrere små bevægelser. mmWave-sensorer er langt mere følsomme og kan opfange mikrobevægelser som vejrtrækning, hvilket gør dem ideelle til ægte tilstedeværelsesregistrering.

Dækning og forhindringer

En PIR-sensor kræver frit udsyn og blokeres af genstande som møbler eller glas. mmWave-sensorer kan registrere gennem lette materialer som gipsvægge og gardiner, hvilket giver mere fleksibel placering og registrering uden direkte synslinje.

Falske alarmer

PIR-sensorer kan nogle gange fejlagtigt udløses af hurtige temperaturændringer som sollys eller varmeblæsere. mmWave-sensorer påvirkes ikke af varme, men kan reagere på bevægelige genstande som vifter eller gardiner, hvis de ikke er korrekt indstillet.

Energiforbrug

PIR-sensorer bruger meget lidt energi, hvilket gør dem ideelle til batteridrevne enheder. mmWave-sensorer kræver mere strøm, da de aktivt udsender signaler, og er derfor typisk kablede.

Pris og opsætning

En PIR-sensor er billig og kræver minimal opsætning. En mmWave-sensor er dyrere og tilbyder flere indstillingsmuligheder, såsom justering af rækkevidde og følsomhed, hvilket giver større kontrol men kræver mere konfiguration.

Valg af den rigtige sensor

Selvom mmWave-sensorer er overlegne til statisk tilstedeværelsesdetektion, betyder det ikke, at PIR-sensorer er forældede. Hver teknologi har sine styrker og anvendelsesområder, og den bedste løsning er at bruge dem strategisk i kombination.

Hvornår skal du bruge en PIR-bevægelsessensor

PIR-bevægelsessensorer er ideelle til områder som gange, trapper, garager og skabe, hvor du kun ønsker at registrere kortvarig bevægelse. Her udløser de hurtige handlinger som at tænde lys og er en billig og effektiv løsning.

Da de bruger ekstremt lidt strøm, kan de fungere på batteri i flere år, hvilket gør dem fleksible i placering uden behov for strømudtag.

Vil du finde den bedste PIR-sensor til dit smarte hjem?
Se vores PIR-bevægelsessensorer Bedste Køb-guide.

Hvornår skal du bruge en mmWave-tilstedeværelsessensor

En mmWave-tilstedeværelsessensor er ideel i rum, hvor du opholder dig i længere tid, som stuer, kontorer, badeværelser og soveværelser. Den holder lyset tændt og automatiseringerne aktive, selv når du sidder stille. Dens evne til at registrere små bevægelser forhindrer frustrerende “mørke rum”-situationer.

Da den bruger mere energi, kræver mmWave-sensorer typisk en fast strømforsyning via USB eller kabel, hvilket bør tages i betragtning ved montering.

Vil du finde den bedste mmWave-sensor?
Se vores mmWave-tilstedeværelsessensorer Bedste Køb-guide.

Intelligent tilstedeværelsesregistrering med Homey

Et virkelig responsivt smart home bruger den bedste sensor til hver opgave, og Homey gør det muligt. Homey understøtter både PIR-bevægelsessensorer og mmWave-tilstedeværelsessensorer fra mærker som Aqara, Apollo Automation, Eve, Frient, IKEA, ThirdReality, Sonoff og Meross.

For eksempel kan du bruge en batteridrevet PIR-sensor til øjeblikkelig aktivering af lys, hvorefter en mmWave-sensor holder lyset tændt, mens du ser TV. Homey håndterer denne overgang gnidningsfrit med sine kraftfulde Flows, så dit smart home fungerer præcist, som du ønsker det.

Opsummering

Det smarteste valg er ikke at vælge mellem PIR og mmWave, men at bruge dem sammen. PIR-sensorer er ideelle til hurtig bevægelsesregistrering i gennemgangsområder som entreer og gange, mens mmWave-sensorer leverer avanceret, konstant tilstedeværelsesregistrering i rum, hvor du opholder dig længere tid.

En kraftfuld smarthub som Homey forbinder begge teknologier og kombinerer deres styrker i ét intelligent og responsivt system til dit hjem.