為了及時準確的估計室內人數(shù),進而了解建筑物不同區(qū)域內人員分布情況,設計了一種使用IP地址為標識的可編址主動紅外入侵探測器。與傳統(tǒng)紅外探測器是主機附屬裝置不同,該探測器使用TCP套接字與上位機通信,一個主機可通過網(wǎng)絡配置與多個探測器裝置進行連接�？删幹分鲃蛹t外入侵探測器主要由主動紅外入侵探測器、微處理器以及無線通信模塊組成:主動紅外入侵探測器完成人員進出過程的感知;微處理器實現(xiàn)對感知信號的獲取和處理;數(shù)據(jù)采用無線通信方式上傳至上位機�；谠撎綔y器裝置,設計并實現(xiàn)了基于紅外的進出人數(shù)計數(shù)程序。實驗表明,探測器裝置能及時準確感知人員的變化并將信號上傳給上位機,而且進出人數(shù)計數(shù)程序能準確統(tǒng)計通過人數(shù)。 

【文章來源】：電子測量與儀器學報. 2020,34(08)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

可編址主動紅外入侵探測器原理

可編址主動紅外入侵探測器軟件由運行于Arduino中的信號感知和發(fā)送程序(下位機程序)以及運行于網(wǎng)絡上感知信號的接收端的人員計數(shù)程序(上位機程序)兩部分組成。下位機程序完成對主動紅外入侵探測器的感知信號的接收與處理,并使用TCP/IP協(xié)議發(fā)送給上位機程序,上位機程序在接收到下位機根據(jù)發(fā)送信號探測器的地址確定信號產生的位置,進而對對應區(qū)域的人數(shù)變化進行計算。功能上,下位機程序由初始化模塊以及信號采集與發(fā)送兩個模塊組成。其中,初始化模塊不僅需要完成對Arduino引腳、串口通信速率、數(shù)字端口工作模式的設定,還需要對WiFi通信模塊ESP8266的工作模式、接入AP點的名稱和密碼、TCP服務器端的地址和端口以及ESP8266自身的MAC地址進行設定。全部工作在下位機程序中的setup()函數(shù)中完成,其流程如圖2(a)所示。信號采集與發(fā)送模塊在下位機程序中的loop()函數(shù)中實現(xiàn),其流程如圖2(b)所示。信號采集與發(fā)送模塊的功能就是重復執(zhí)行讀取受光器的數(shù)據(jù)、對采集到的信號進行數(shù)據(jù)處理、將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機程序以及延時等操作。圖2(b)中,讀取受光器的數(shù)據(jù)主要是讀取受光器的電壓的高低狀態(tài)并將所讀取的狀態(tài)轉換為信號0或1,數(shù)據(jù)處理主要是獲取探測器的MAC地址以及IP地址,并將MAC地址、IP地址以及獲取到的受光器的輸出信號拼接,得到處理后的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)發(fā)送操作則將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機。由于探測器的MAC地址與IP地址經設定之后是相互綁定的,上位機根據(jù)接收的MAC地址和IP地址信息均可定位探測器的位置。

上位機接收下位機發(fā)送的信號后,根據(jù)采集到的信號數(shù)據(jù)完成區(qū)域的人員的統(tǒng)計。對于采集到的受光器輸出數(shù)據(jù),當值為0時說明此刻無人在探測區(qū)域,當值為1時說明此刻有人在探測區(qū)域。則根據(jù)相鄰時間段內采集到的受光器輸出數(shù)據(jù)的取值變化統(tǒng)計通過探測區(qū)域的人數(shù)時,有如下4種情形需要考慮:1)當前時刻數(shù)據(jù)currentSignal與前一時刻數(shù)據(jù)previousSignal均為0,說明這段時間內無人在探測區(qū)域;2)當前時刻信號currentSignal與前一時刻信號previousSignal均為1,說明這段時間內探測區(qū)域內持續(xù)有人;3)currentSignal=1, previousSignal=0,說明這段時間內有人通過探測區(qū)域;4)currentSignal=0, previousSignal=1。稱情形3描述的情況為信號的0-1躍變,而情形4描述的情況為信號的1-0躍變。若以有人離開探測區(qū)域來判定通過人員計算變化,即以信號的1-0躍變作為判別人數(shù)變化的判據(jù),則基于1-0信號躍變的通過人數(shù)的統(tǒng)計方法流程如圖3所示�；�1-0信號躍變的通過人數(shù)計數(shù)方法,以可編址紅外入侵探測器為人員通過探測區(qū)域的感知裝置,上位機中需要實現(xiàn)的通過探測區(qū)域的人員計數(shù)程序的流程如圖4所示。

【參考文獻】：
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博士論文
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本文編號：3351139