mmWave vs PIR — Uitleg over aanwezigheid- en bewegingssensoren

Als je ooit wild met je armen hebt moeten zwaaien om het licht aan te houden terwijl je aan je bureau zat, heb je de beperkingen van traditionele bewegingssensoren ervaren. Deze apparaten gebruiken passieve infraroodtechnologie (PIR), die wel je aankomst detecteert, maar moeite heeft om je voortdurende aanwezigheid waar te nemen.

Een meer geavanceerde technologie, genaamd millimetergolf (mmWave), verandert dat door echte aanwezigheidsdetectie mogelijk te maken in een slim huis. Maar wat is precies het verschil tussen beide, en welke past het best bij jouw smart home?

Passieve Infrarood (PIR) in het kort

• Technologie: Detecteert veranderingen in infraroodstraling (lichaamswarmte).
• Beste voor: Het detecteren van beweging, zoals lopen of zwaaien.
• Gevoeligheid: Lager; kan kleine bewegingen zoals ademhaling niet waarnemen.
• Zicht: Vereist een directe zichtlijn; kan niet door muren of meubels heen kijken.
• Stroomverbruik: Zeer laag, ideaal voor batterijgevoede apparaten.
• Kosten: Zeer betaalbaar.

Millimetergolf (mmWave) in het kort

• Technologie: Gebruikt millimetergolven om beweging en statische menselijke aanwezigheid te detecteren.
• Beste voor: Het detecteren van statische aanwezigheid via microbewegingen zoals ademhalen of typen.
• Gevoeligheid: Extreem hoog; kan zien of iemand in de kamer is, zelfs als die persoon helemaal stilzit.
• Zicht: Kan door lichte materialen zoals gipsplaten, gordijnen en hout heen kijken.
• Stroomverbruik: Hoger dan PIR; meestal bedraad gevoed.
• Kosten: Duurder.

Wat is een PIR-sensor?

Een PIR-sensor is het meest voorkomende type bewegingsdetector. Zoals de naam al aangeeft, werkt deze passief: hij wacht tot een bron van infraroodstraling in zijn gezichtsveld verschijnt. Wanneer je een kamer binnenkomt, veroorzaakt je lichaam – warmer dan de omgeving – een plotselinge verandering in het warmtesignaal van de ruimte. De PIR-sensor detecteert deze verandering en activeert een actie.

Dit maakt PIR-sensoren zeer effectief om te detecteren wanneer iemand een kamer binnenkomt of verlaat. Toch hebben ze beperkingen: als de warmtebron (jij) stil blijft zitten, beschouwt de sensor je als onderdeel van de achtergrond en “denkt” hij dat de kamer leeg is.

Hoe PIR-bewegingssensoren werken

Een PIR-bewegingssensor werkt als een passief apparaat, wat betekent dat hij geen signalen uitzendt. Hij reageert op veranderingen in infrarode energie of warmte in zijn omgeving. Het belangrijkste onderdeel is een pyro-elektrische sensor, die alleen reageert op plotselinge temperatuurveranderingen, niet op constante warmte. Dit verklaart waarom PIR-sensoren “blind” worden als alles in hun gezichtsveld stil blijft staan.

De herkenbare bolvormige kunststof kap op de meeste PIR-sensoren is een Fresnel-lens. Deze lens verzamelt warmte uit een groot gebied en focust het op de kleine interne sensor. De lens bestaat uit meerdere segmenten die een raster van onzichtbare detectiezones vormen. Wanneer iemand van de ene zone naar de andere beweegt, richt de lens diens lichaamswarmte op verschillende delen van de sensor. Die snelle verandering wordt geïnterpreteerd als een bewegingsgebeurtenis.

Hoewel dit proces effectief is voor het detecteren van beweging, verklaart het ook de grootste beperking van PIR-sensoren: als je stil blijft zitten, verandert je warmtesignatuur niet, en besluit de sensor uiteindelijk dat de kamer leeg is.

Wat is een mmWave-sensor?

Een mmWave-sensor is een nieuwer en geavanceerder type apparaat dat radartechnologie gebruikt. Het zendt hoogfrequente radiogolven uit die op objecten in de kamer weerkaatsen en terugkeren naar de sensor. Door de tijd te analyseren die het signaal nodig heeft om terug te keren – de zogenaamde “echotijd” – kan de sensor zelfs de kleinste bewegingen met grote precisie detecteren.

Het grootste voordeel is de mogelijkheid om microbewegingen te detecteren. Zelfs wanneer je volledig stilzit, beweegt je borstkas door je ademhaling. Een mmWave-sensor kan deze subtiele beweging waarnemen en weet dus dat je nog aanwezig bent. Dit maakt het een echte aanwezigheidsdetector in plaats van enkel een bewegingssensor. Omdat hij radiogolven gebruikt, kan hij ook door bepaalde materialen zoals gipsplaten of gordijnen heen “kijken”, waardoor een directe zichtlijn niet altijd nodig is.

Hoe mmWave-aanwezigheidssensoren werken

Een mmWave-aanwezigheidssensor werkt als een miniatuurradarsysteem. De werking is gebaseerd op het Doppler-effect, waardoor mmWave-sensoren ook wel Doppler-radars worden genoemd.

Om aanwezigheid te detecteren, zendt de sensor een continue golf van hoogfrequente radio-energie uit. Wanneer deze golf een object in zijn gezichtsveld raakt, weerkaatst deze terug naar de sensor. Als het object stilstaat, blijft de frequentie gelijk; als het beweegt, verandert de frequentie lichtjes. De sensor is gevoelig genoeg om deze minimale verschuivingen te detecteren, veroorzaakt door de microbewegingen van een persoon, waardoor het ideaal is voor betrouwbare detectie van statische aanwezigheid.

De specifieke frequentie die de sensor gebruikt, bepaalt de prestaties en mogelijkheden. In slimme woningen vallen mmWave-sensoren meestal in drie hoofd­categorieën:

5,8 GHz: gericht op maximaal bereik. Het signaal reist het verst en kan door meubels en obstakels heen, ideaal voor grote of complexe ruimtes. Het nadeel is minder detail en gevoeligheid voor kleine bewegingen.

24 GHz: het ideale midden tussen bereik en precisie. Deze frequentie is gevoeliger dan 5,8 GHz en kan subtiele bewegingen zoals ademhaling betrouwbaar volgen. De signalen gaan niet door vaste muren heen. Sommige 24 GHz-sensoren ondersteunen detectiezones en volgen meerdere personen tegelijk, zoals de Apollo Automation MTR-1.

60 GHz: geschikt voor toepassingen die extreem hoge precisie vereisen. Het kan zeer subtiele bewegingen detecteren en meerdere mensen binnen een kleine ruimte volgen. De keerzijde is een korter bereik en blokkering door objecten. Ideaal voor specifieke zones zoals een bed of bureau.

Wat is een hybride PIR- en mmWave-sensor?

Om de unieke voordelen van beide technologieën te benutten, hebben sommige fabrikanten hybride sensoren ontwikkeld die een PIR- en een mmWave-sensor combineren in één apparaat. Zo profiteer je van de snelle reactietijd van PIR voor eerste detectie, en van de nauwkeurigheid van mmWave voor voortdurende aanwezigheid.

De werking van deze apparaten is zeer efficiënt. Wanneer je een kamer binnenkomt, detecteert de PIR-sensor onmiddellijk beweging en activeert bijvoorbeeld het licht. Deze trigger wekt de energie-intensievere mmWave-radar, die vervolgens de statische aanwezigheid bewaakt. Zodra de kamer leeg is, schakelt het systeem terug naar een laag energieverbruik en blijft alleen de PIR actief. Deze slimme samenwerking zorgt voor nauwkeurige aanwezigheid­sdetectie met een lager energieverbruik.

Belangrijkste verschillen: PIR vs. mmWave

Hoewel beide sensoren beweging kunnen detecteren, zorgen hun verschillende technologieën voor duidelijke verschillen in prestaties en mogelijkheden. Deze verschillen begrijpen is essentieel om het juiste apparaat te kiezen voor jouw behoeften.

Kerntechnologie

Een PIR-sensor is een passieve warmtedetector die zoekt naar bewegende warmtebronnen zoals een persoon. Een mmWave-sensor is een actief radarsysteem dat signalen uitzendt en de reflectie analyseert om objecten en beweging in kaart te brengen.

Detectiesnelheid

PIR-sensoren reageren vrijwel onmiddellijk wanneer iemand hun gezichtsveld binnenkomt. mmWave-sensoren detecteren ook snel, maar kunnen iets trager zijn omdat hun signaalanalyse tijd kost om valse triggers te filteren en echte aanwezigheid te bevestigen.

Gevoeligheid en precisie

PIR-sensoren zijn uitstekend in het detecteren van grote bewegingen, zoals lopen, maar niet van kleine bewegingen. mmWave-sensoren zijn veel gevoeliger en kunnen zelfs microbewegingen zoals ademhaling waarnemen, wat echte aanwezigheid detectie mogelijk maakt, zelfs als iemand stilzit.

Bereik en obstakels

Een PIR-sensor heeft een directe zichtlijn nodig en wordt geblokkeerd door meubels of glas. mmWave-sensoren kunnen door lichte materialen zoals gipsplaten en gordijnen heen detecteren, waardoor ze flexibeler geplaatst kunnen worden.

Valse triggers

PIR-sensoren kunnen onterecht worden geactiveerd door warmtebronnen zoals zonlicht of ventilatie. mmWave-sensoren zijn immuun voor warmte maar kunnen worden beïnvloed door bewegende objecten zoals plafondventilatoren of gordijnen als ze verkeerd zijn afgesteld.

Energieverbruik

De passieve aard van PIR-sensoren betekent dat ze zeer weinig energie verbruiken, ideaal voor apparaten op batterijen. mmWave-sensoren gebruiken meer stroom vanwege hun actieve radar en hebben meestal een constante stroombron nodig.

Kosten en configuratie

Een PIR-sensor is meestal goedkoop en eenvoudig in gebruik. Een mmWave-sensor is duurder maar biedt geavanceerde instellingen zoals gevoeligheid en detectiebereik, voor meer controle en precisie.

De juiste sensor kiezen

Hoewel mmWave-sensoren geavanceerder zijn, betekent dit niet dat traditionele PIR-sensoren overbodig zijn. Elke technologie heeft unieke voordelen en toepassingen binnen een slim huis. De sleutel is om de sensor af te stemmen op je automatiseringsdoelen.

Wanneer gebruik je een PIR-bewegingssensor

PIR-bewegingssensoren zijn perfect voor ruimtes waar je tijdelijke beweging wilt detecteren, zoals gangen, trappen, garages of kasten. In deze gebieden wil je gewoon dat er iets gebeurt wanneer iemand binnenkomt of vertrekt. PIR-sensoren zijn betrouwbaar en goedkoop voor dit doel.

Bovendien verbruiken ze extreem weinig stroom, zodat ze jarenlang op batterijen kunnen werken. Hierdoor kun je ze vrijwel overal plaatsen zonder een stopcontact in de buurt te hoeven hebben.

Op zoek naar de beste PIR-bewegingssensor voor jouw smart home?
Bekijk onze PIR Motion Sensors Best Buy Guide.

Wanneer gebruik je een mmWave-aanwezigheidssensor

Een mmWave-aanwezigheidssensor is ideaal voor ruimtes waar je langer verblijft, zoals woonkamers, thuiskantoren, badkamers of slaapkamers. In deze kamers houdt de mmWave-sensor het licht aan terwijl je stilzit, werkt of tv kijkt — zonder frustratie dat het licht uitgaat terwijl je nog aanwezig bent.

Omdat de radar geavanceerde verwerking vereist, gebruiken mmWave-sensoren meer stroom en moeten ze op netvoeding zijn aangesloten, zoals via USB.

Op zoek naar de beste mmWave-sensor?
Bekijk onze mmWave Presence Sensors Best Buy Guide.

Slimme aanwezigheidsdetectie met Homey

Een echt responsief slim huis gebruikt de juiste sensor voor elke taak — en Homey zorgt ervoor dat alles samenwerkt. Homey ondersteunt zowel traditionele PIR-bewegingssensoren als moderne mmWave-aanwezigheidssensoren van merken zoals Aqara, Apollo Automation, Eve, Frient, IKEA, Thirdreality, Sonoff en Meross.

Je kunt bijvoorbeeld een batterijgevoede PIR gebruiken om direct het licht te activeren, waarna een mmWave-sensor het licht aanhoudt terwijl je ontspant of werkt. Homey regelt deze naadloze overgang met zijn krachtige Flows-systeem, waarmee je automatiseringen kunt bouwen die perfect bij je levensstijl passen.

Samenvatting

De slimste keuze is niet om slechts één type sensor te gebruiken, maar om beide strategisch te combineren. PIR-sensoren zijn ideaal voor snelle bewegingsdetectie in doorgangsruimtes, terwijl mmWave-sensoren nauwkeurige aanwezigheid meten in leefruimtes en kantoren.

Een krachtig smart home hub zoals Homey verbindt deze technologieën, zodat je hun sterke punten kunt combineren in één intelligent systeem dat écht op je reageert.