أنواع أجهزة استشعار الحركة: تكنولوجيا تخدم الإنسان

مُستشعِرات الأشعَّة تحت الحمراء السلبية

تُعَدّ مُستشعِرات الأشعّة تحت الحمراء السلبية (Passive Infrared Sensors – PIR) من أكثر أجهزة استشعار الحركة شيوعاً في أنظمة أمان المنزل، وترصد حرارة الجسم؛ بتتبُّع التغيُّرات في درجات الحرارة المحيطة، وعند تفعيل نظام الأمان، تبدأ هذه المُستشعِرات بمراقبة المنطقة؛ للكشف عن أيّ تهديدات مُحتمَلة.

فبعد فترة وجيزة من التسخين، تُنشئ شبكة حماية افتراضية تستجيب للحرارة والحركة، وإن اخترق جسم مُتحرِّك هذه الشبكة وتسبَّب بتغيُّرات سريعة في مستويات الطاقة تحت الحمراء، يُطلِق المُستشعِر إنذاراً.

وتتميَّز أجهزة (PIR) بحجمها الصغير، واستهلاكها المنخفض للطاقة، إضافة إلى سهولة استخدامها، ونفقتها المعقولة، وتُستخدم هذه المُستشعِرات غالباً في أجهزة الإنذار والحماية المنزلية، وفي أنظمة الإضاءة التلقائية، وعند المداخل، وتكون عادة مُغطّاة بغلاف أبيض اللون.

مُستشعِرات الحركة بالموجات الدقيقة

تعتمد مُستشعِرات الحركة بالموجات الدقيقة (Microwave Motion Sensors) على إطلاق نبضات مُستمِرّة من إشعاع الميكرويف؛ لاكتشاف الحركة، وتشبه في عملها رادار قياس السرعة.

وتُرسل هذه المُستشعِرات موجات تصطدم بالأجسام القريبة ثمّ ترتدّ مرّة أخرى إلى المُستشعِر، فيقيس انعكاس هذه الموجات عن الأجسام المُتحرِّكة؛ برصد التغيُّر في التردُّد، وعند اكتشاف تحوُّل في تردُّد الموجة العائدة، يُرسل المُستشعِر إشارة كهربائية إلى نظام الإنذار، أو الإضاءة، أو أيّ جهاز آخر مُتَّصِل به.

وتتميَّز مُستشعِرات الموجات الدقيقة بقدرتها على تغطية مساحات أوسع مقارنة بمُستشعِرات الأشعّة تحت الحمراء السلبية (PIR)؛ ممّا يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلَّب دِقَّة عالية وتغطية واسعة النطاق، إلّا أنّ هذه الميزة تستلزم نفقات أكبر، ولديها قابلية أكبر للتأثُّر بالتداخُلات الكهربائية، بالإضافة إلى أنَّ قدرتها على اختراق بعض الموادّ، أو ما يمكن وصفه بـالرؤية عبر الجُدران، قد تُؤدّي إلى تكرار حدوث إنذارات خاطئة.

ولا يُنصَح باستخدام مُستشعِرات الموجات الدقيقة في الأمكِنة الخارجية؛ إذ يمكن للأجسام المُتحرِّكة عشوائياً، مثل الأشياء التي تُحرِّكها الرياح، أو الحيوانات الصغيرة، أو حتى الحشرات الكبيرة، أن تتسبَّب في إطلاق إنذارات كاذبة.

مُستشعِرات الحركة ذات التقنية المُزدوجة

مُستشعِرات الحركة ذات التقنية المُزدوجة (Dual technology motion sensors) أجهزة مُتطوِّرة تجمع بين أكثر من وسيلة للكشف عن الحركة في جهاز واحد، وتهدف أساساً إلى تقليل حدوث الإنذارات الكاذبة، ومن الأمثلة الشائعة على هذا النوع من المُستشعِرات الجمع بين مُستشعِر الأشعّة تحت الحمراء السلبية ومُستشعِر الموجات الدقيقة.

وتتميَّز هذه المُستشعِرات بانخفاض احتمالية إصدارها إنذارات خاطئة مقارنة بالأنواع الأخرى؛ ويعود السبب في ذلك إلى أنَّ الإنذار لا ينطلق إلّا بتفعيل كلا المُستشعِرَين معاً؛ ممّا يُوفِّر مستوى إضافياً من التأكيد قبل إصدار الإنذار، وتُعَدّ هذه الميزة مفيدةً، لا سِيَّما في المنازل التي تضمّ حيوانات أليفة كبيرة قد تتسبَّب دون قصد في تفعيل الإنذار.

ولا بُدّ من الإشارة إلى أنّ هذه الخاصّية لا تضمن عدم حدوث إنذارات كاذبة بالمُطلق؛ فنسبة الخطأ واردة ولكنها أقلّ بكثير مقارنة بالمُستشعِرات التقليدية.

أجهزة الاستِشعار فوق الصوتية

يتوفَّر جهاز الاستِشعار فوق الصوتي (Ultrasonic Sensor) بنوعَين، هما: السلبي، والنَّشِط؛ إذ تتميَّز الأجهزة السلبية بقدرتها على رصد أصوات مُعيَّنة؛ كصوت احتكاك المعادن، أو تكسُّر الزجاج، وتتَّسِم هذه الأجهزة بحساسية عالية جدّاً، لكنَّها غالباً ما تكون باهظة الثمن، وعُرضة لإطلاق إنذارات خاطئة.

أمَّا النوع النشط، فيُطلق نبضات صوتية فائقة التردُّد، ثمّ يُحلِّل ارتداد هذه الموجات عند اصطدامها بالأجسام المُتحرِّكة، ومن الجدير بالذكر أنَّ هذه الموجات الصوتية قد تكون مسموعة لبعض الحيوانات؛ كالقطط، والكلاب، والأسماك؛ ممّا قد يُسبِّب لها الانزعاج عند استخدام أنظمة الإنذار النَّشِطة التي تعتمد على هذه التقنية.

ومن الأمثلة على تطبيقات أجهزة الاستشعار فوق الصوتية، تلك المستخدمة في السيارات الحديثة لمساعدة السائق في ركن السيارة.

أجهزة الاستِشعار التصويرية المَقطعية

يعتمد جهاز الاستشعار التصويري المَقطعي (Tomographic Sensor) على تقنية مُتطوِّرة في الكشف عن الحركة؛ إذ يُولِّد موجات راديَوية، ويرصد أيّ اضطراب يطرأ عليها، وتتميَّز هذه الأجهزة بقدرتها الفائقة على اختراق الجدران والأجسام الصلبة في عملية الكشف.

وعادةً ما تُركَّب هذه الأجهزة بكيفية تسمح بتكوين شبكة من الموجات الراديَوية لتُغطّي مساحات واسعة؛ ممّا يجعلها مثالية للاستخدام في المُستودَعات ووحدات التخزين، وفي الحالات التي تتطلَّب مستوىً أمنياً عالياً يرقى إلى الاستخدامات التجارية، ولأسعارها المرتفعة، فإنَّ استخدامها غالباً ما يقتصر على هذه التطبيقات المُتخصِّصة.

أجهزة استشعار الحركة بالكاميرا

تعتمد غالبية كاميرات المراقبة الأمنية على جهاز استِشعار الحركة بالكاميرا (Camera Motion Sensor) الذي يستخدم تقنيات مُتطوِّرة لمعالجة الإشارات؛ بهدف بدء التسجيل فور رصد أيّ حركة في مُحيط الكاميرا، وتتميَّز كاميرات الأمن المنزلية المُزوَّدة بهذه الخاصّية بقدرتها على ترشيد استهلاك مساحة الذاكرة؛ بالتسجيل عند اكتشاف نشاط فقط.

وتُسهِم هذه الميزة في الحفاظ على مساحة التخزين من الامتلاء السريع باللقطات غير الضرورية، ورغم أنَّ معظم البرمجيات المُدمجة في كاميرات الأمن المنزلية تشتمل على خاصّية استشعار الحركة، فإنَّها تُعَدّ نوعاً بسيطاً نسبياً من أنظمة كشف الحركة؛ إذ تعتمد في الأساس على رصد التغيُّرات في الإضاءة والظلام.   

 المراجع 

[1] homeowner.com, How Do Motion Sensors Work?
[2] elprocus.com, What are Motion Sensors And How Do They Work
[3] safewise.com, The Beginner’s Guide to Motion Sensors
[4] arrow.com, How Do Motion Sensors Work? Types & Applications
[5] adt.com, A Complete Guide to Motion Sensors: What You Need to Know