mmWave vs PIR — Forklaring av tilstedeværelses- og bevegelsessensorer

Hvis du noen gang har måttet vifte febrilsk med armene for å holde lyset på mens du sitter ved skrivebordet, har du opplevd begrensningene ved tradisjonelle bevegelsessensorer. Disse enhetene bruker passiv infrarød (PIR)-teknologi, som oppdager når du kommer, men sliter med å registrere din vedvarende tilstedeværelse.

Nå endrer en mer avansert teknologi, kalt millimeterbølge (mmWave), spillereglene ved å tilby ekte tilstedeværelsesdeteksjon i et smarthjem. Men hvordan skiller de seg egentlig, og hvilken passer best for ditt smarte hjem?

Passiv infrarød (PIR) – oversikt

• Teknologi: Oppdager endringer i infrarød stråling (kroppsvarme).
• Best for: Å registrere bevegelse, som å gå eller vifte.
• Følsomhet: Lav; kan ikke registrere små bevegelser som pust.
• Sikt: Krever fri siktlinje; kan ikke se gjennom vegger eller møbler.
• Strømforbruk: Svært lavt; ideelt for batteridrevne enheter.
• Kostnad: Svært rimelig.

Millimeterbølge (mmWave) – oversikt

• Teknologi: Bruker millimeterbølger for å oppdage bevegelse og statisk menneskelig tilstedeværelse.
• Best for: Å registrere statisk tilstedeværelse gjennom mikrobevegelser som pust eller tastetrykk.
• Følsomhet: Ekstremt høy; kan oppdage om en person er i rommet selv når de sitter helt stille.
• Sikt: Kan se gjennom lette materialer som gips, gardiner og tre.
• Strømforbruk: Høyere enn PIR, vanligvis kreves fast strømtilkobling.
• Kostnad: Dyrere.

Hva er en PIR-sensor?

En PIR-sensor er den mest brukte typen bevegelsesdetektor. Som navnet antyder, fungerer den passivt og venter på at en infrarød varmekilde skal dukke opp i synsfeltet. Når du går inn i et rom, skaper kroppen din – som er varmere enn omgivelsene – en plutselig endring i rommets varmesignatur. PIR-sensoren registrerer denne endringen umiddelbart og utløser en handling.

Dette gjør PIR-sensorer svært effektive til å oppdage når noen går inn i eller forlater et rom. Men PIR-bevegelsessensorer har en begrensning: hvis varmekilden forblir stille og blir en del av bakgrunnen, vil sensoren etter hvert “tro” at rommet er tomt.

Hvordan PIR-bevegelsessensorer fungerer

En PIR-bevegelsessensor fungerer som en passiv enhet, noe som betyr at den ikke sender ut signaler. Den reagerer på endringer i infrarød energi, altså varme, i omgivelsene. Den viktigste komponenten er en pyroelektrisk sensor, som bare reagerer på raske endringer i varme – ikke på stabile temperaturer. Dette er grunnen til at PIR-sensorer “blir blinde” når alt i synsfeltet står stille.

Den kjente kuppelformede plastlinsen på de fleste PIR-sensorer er en viktig komponent kalt en Fresnel-linse. Dens jobb er å samle varme fra et bredt område og fokusere det på den lille sensoren inni. Linsen består av mange segmenter som skaper et rutenett av usynlige deteksjonssoner i rommet. Når en person beveger seg fra én sone til en annen, registrerer sensoren endringen i varme – og tolker det som bevegelse.

Selv om denne metoden er svært effektiv til å oppdage bevegelse, forklarer den også sensorens største begrensning. Hvis du sitter stille, forblir varmesignaturen uendret, og sensoren vil til slutt avgjøre at rommet er ubesatt.

Hva er en mmWave-sensor?

En mmWave-sensor er en nyere og mer avansert type enhet som bruker radarteknologi. Den sender ut små, høyfrekvente radiobølger som reflekteres fra objekter i rommet og returnerer til sensoren. Ved å analysere refleksjonstiden – kjent som “ekko-tid” – kan den oppdage selv små bevegelser med høy presisjon.

Dens styrke ligger i evnen til å oppdage mikrobevegelser. Selv når du sitter helt stille, beveger brystet ditt seg svakt når du puster. En mmWave-sensor kan oppfatte denne minimale bevegelsen og vet dermed at du fortsatt er til stede. Dette gjør den til en ekte tilstedeværelsessensor, ikke bare en bevegelsessensor. Fordi den bruker radiobølger, kan den også “se” gjennom visse materialer som gipsvegger eller gardiner, og krever dermed ikke alltid fri siktlinje.

Hvordan mmWave-tilstedeværelsessensorer fungerer

En mmWave-tilstedeværelsessensor fungerer som et mini-radarsystem. Den bygger på Doppler-effekten, og derfor omtales mmWave-sensorer ofte som Doppler-radarer.

For å registrere tilstedeværelse sender sensoren ut en kontinuerlig bølge av høyfrekvent energi. Når denne bølgen treffer et objekt i synsfeltet, reflekteres den tilbake til sensoren. Hvis objektet står stille, har den reflekterte bølgen samme frekvens, men hvis objektet beveger seg, endres frekvensen litt. Sensoren er følsom nok til å oppdage disse små endringene, noe som gjør den perfekt til å registrere selv svake mikrobevegelser fra en person.

Frekvensen som sensoren bruker, avgjør ytelsen og nøyaktigheten. I smarthjem brukes vanligvis tre hovedfrekvensområder:

5.8 GHz-båndet fokuserer på maksimal rekkevidde. Signalet kan reise langt og trenge gjennom møbler og andre hindringer, noe som gjør det egnet for store eller komplekse rom. Ulempen er redusert detaljfølsomhet, og sensoren har derfor vanskeligere for å oppdage små bevegelser som pust.

24 GHz-båndet er den mest balanserte løsningen for smarthjem. Det tilbyr høy presisjon og kan nøyaktig spore små bevegelser som pust innenfor synsfeltet. Rekkevidden er god, men signalet kan ikke trenge gjennom solide vegger. Noen 24 GHz-sensorer støtter sonedeteksjon og flersporssporing, som Apollo Automation MTR-1.

60 GHz-båndet brukes til høy presisjon og avanserte applikasjoner. Fordelen er ekstrem følsomhet som kan oppdage svært subtile bevegelser og spore flere personer i små områder. Ulempen er kortere rekkevidde og blokkering av faste objekter. Denne frekvensen passer best for områder der du trenger ekstrem nøyaktighet, som senger for søvnsporing eller skrivebord.

Hva er en hybrid PIR- og mmWave-sensor?

For å kombinere fordelene fra begge teknologier har enkelte produsenter utviklet hybride sensorer som kombinerer PIR og mmWave i én enhet. Dette gir en ideell balanse mellom hurtig reaksjon fra PIR og høy presisjon fra mmWave.

Disse enhetene fungerer svært effektivt. Når du går inn i et rom, oppdager PIR-sensoren raskt bevegelsen og aktiverer en handling, for eksempel å slå på lys. Samtidig aktiveres mmWave-radaren, som overvåker rommet for statisk tilstedeværelse. Når rommet registreres som tomt, går mmWave-sensoren tilbake til hvilemodus, og kun PIR-sensoren forblir aktiv. Denne smarte samhandlingen gir nøyaktig tilstedeværelsesregistrering samtidig som strømforbruket reduseres.

Viktige forskjeller: PIR vs. mmWave

Selv om begge sensortyper kan oppdage bevegelse, skaper den underliggende teknologien store forskjeller i hvordan de fungerer og hvor presise de er. Å forstå disse forskjellene er avgjørende for å velge riktig sensor til ditt behov.

Kjerneteknologi

En PIR-sensor er en passiv varmesensor som registrerer bevegelse basert på endringer i infrarød varme. En mmWave-sensor er et aktivt radarsystem som sender ut signaler og analyserer refleksjoner for å registrere bevegelse og tilstedeværelse.

Reaksjonshastighet

PIR-sensorer reagerer nesten umiddelbart når noen beveger seg inn i synsfeltet. mmWave-sensorer reagerer også raskt, men kan ha et lite opphold mens signalet analyseres for å bekrefte faktisk tilstedeværelse og unngå feilutløsninger.

Følsomhet og presisjon

PIR-sensorer er gode til å registrere store bevegelser, som når en person går inn i et rom. De kan derimot ikke registrere små bevegelser. mmWave-sensorer er mye mer følsomme og kan oppdage mikrobevegelser, som pust, noe som gjør dem egnet til ekte tilstedeværelsesregistrering.

Dekning og hindringer

En PIR-sensor krever fri siktlinje for å fungere, og synsfeltet blokkeres av møbler eller glass. mmWave-sensorer kan derimot registrere gjennom lette materialer som gips, gardiner og tre, noe som gir større fleksibilitet ved plassering.

Falske utløsninger

PIR-sensorer kan noen ganger utløses feilaktig av plutselige temperaturendringer, som sollys eller varmeovner. mmWave-sensorer påvirkes ikke av varme, men kan feilaktig reagere på bevegelige objekter som vifter eller gardiner hvis de ikke er riktig konfigurert.

Strømforbruk

Ettersom PIR-sensorer er passive, bruker de svært lite energi og passer godt til batteridrevne enheter. mmWave-sensorer krever mer strøm fordi de kontinuerlig sender ut signaler, og de må vanligvis være koblet til strømnettet.

Pris og oppsett

En PIR-sensor er rimelig og krever minimalt med konfigurering. En mmWave-sensor er dyrere og tilbyr flere justeringsmuligheter, som følsomhet og rekkevidde, noe som gir større kontroll, men også krever mer oppsett.

Velg riktig sensor til oppgaven

Selv om mmWave-sensorer er overlegne til å oppdage statisk tilstedeværelse, betyr det ikke at tradisjonelle PIR-sensorer er utdaterte. Hver teknologi har sine styrker og ideelle bruksområder. Den beste løsningen er ofte å bruke dem sammen på en strategisk måte.

Når bør du bruke en PIR-bevegelsessensor

PIR-bevegelsessensorer passer perfekt til områder der du bare trenger å registrere bevegelse ved inn- og utgang, som ganger, trapper, garasjer og skap. De reagerer raskt og er enkle å bruke, samtidig som de er svært kostnadseffektive.

Ettersom de bruker lite strøm, kan de fungere i årevis på batteri, noe som gir deg fleksibilitet i plassering uten behov for strømuttak.

Leter du etter den beste PIR-sensoren for smarthjemmet ditt?
Se vår PIR-bevegelsessensor Best Buy-guide.

Når bør du bruke en mmWave-tilstedeværelsessensor

En mmWave-tilstedeværelsessensor passer for rom der du tilbringer tid uten å bevege deg mye, som stue, kontor, bad eller soverom. Den holder lysene på og automatiseringene aktive mens du jobber, leser eller ser TV, uten at du må røre deg for å “minne” sensoren om at du er der.

Siden teknologien krever mer strøm, må mmWave-sensorer vanligvis kobles til fast strømforsyning via USB eller kabel. Dette bør tas hensyn til ved installasjon.

Leter du etter den beste mmWave-sensoren for smarthjemmet ditt?
Se vår mmWave-tilstedeværelsessensor Best Buy-guide.

Intelligent tilstedeværelsesdeteksjon med Homey

Et virkelig responsivt smarthjem bruker riktig sensor til hver oppgave, og Homey er nøkkelen til å få dem til å fungere sammen. Homey støtter både PIR-bevegelsessensorer og mmWave-tilstedeværelsessensorer fra merker som Aqara, Apollo Automation, Eve, Frient, IKEA, ThirdReality, Sonoff og Meross, alt samlet i ett økosystem.

For eksempel kan du bruke en batteridrevet PIR-sensor til å slå på lys umiddelbart, og la en mmWave-sensor holde dem på mens du ser på TV. Homey håndterer overgangen sømløst med sitt kraftige Flows-system, slik at hjemmet ditt reagerer presist på hvordan du bruker det.

Oppsummering

Det smarteste valget er ikke å velge mellom PIR og mmWave, men å bruke dem sammen. PIR-sensorer er perfekte for raske bevegelsesdeteksjoner i gjennomgangsområder som ganger og innganger, mens mmWave-sensorer gir avansert tilstedeværelsesdeteksjon i rom der du oppholder deg over lengre tid.

En kraftig smarthjem-hub som Homey kobler de to teknologiene sammen og kombinerer deres styrker i ett intelligent og tilpasningsdyktig system som gir deg et virkelig responsivt smarthjem.