為了及時(shí)準(zhǔn)確的估計(jì)室內(nèi)人數(shù),進(jìn)而了解建筑物不同區(qū)域內(nèi)人員分布情況,設(shè)計(jì)了一種使用IP地址為標(biāo)識(shí)的可編址主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器。與傳統(tǒng)紅外探測(cè)器是主機(jī)附屬裝置不同,該探測(cè)器使用TCP套接字與上位機(jī)通信,一個(gè)主機(jī)可通過網(wǎng)絡(luò)配置與多個(gè)探測(cè)器裝置進(jìn)行連接�？删幹分鲃�(dòng)紅外入侵探測(cè)器主要由主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器、微處理器以及無線通信模塊組成:主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器完成人員進(jìn)出過程的感知;微處理器實(shí)現(xiàn)對(duì)感知信號(hào)的獲取和處理;數(shù)據(jù)采用無線通信方式上傳至上位機(jī)�；谠撎綔y(cè)器裝置,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于紅外的進(jìn)出人數(shù)計(jì)數(shù)程序。實(shí)驗(yàn)表明,探測(cè)器裝置能及時(shí)準(zhǔn)確感知人員的變化并將信號(hào)上傳給上位機(jī),而且進(jìn)出人數(shù)計(jì)數(shù)程序能準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)通過人數(shù)。 

【文章來源】：電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2020,34(08)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

可編址主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器原理

可編址主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器軟件由運(yùn)行于Arduino中的信號(hào)感知和發(fā)送程序(下位機(jī)程序)以及運(yùn)行于網(wǎng)絡(luò)上感知信號(hào)的接收端的人員計(jì)數(shù)程序(上位機(jī)程序)兩部分組成。下位機(jī)程序完成對(duì)主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器的感知信號(hào)的接收與處理,并使用TCP/IP協(xié)議發(fā)送給上位機(jī)程序,上位機(jī)程序在接收到下位機(jī)根據(jù)發(fā)送信號(hào)探測(cè)器的地址確定信號(hào)產(chǎn)生的位置,進(jìn)而對(duì)對(duì)應(yīng)區(qū)域的人數(shù)變化進(jìn)行計(jì)算。功能上,下位機(jī)程序由初始化模塊以及信號(hào)采集與發(fā)送兩個(gè)模塊組成。其中,初始化模塊不僅需要完成對(duì)Arduino引腳、串口通信速率、數(shù)字端口工作模式的設(shè)定,還需要對(duì)WiFi通信模塊ESP8266的工作模式、接入AP點(diǎn)的名稱和密碼、TCP服務(wù)器端的地址和端口以及ESP8266自身的MAC地址進(jìn)行設(shè)定。全部工作在下位機(jī)程序中的setup()函數(shù)中完成,其流程如圖2(a)所示。信號(hào)采集與發(fā)送模塊在下位機(jī)程序中的loop()函數(shù)中實(shí)現(xiàn),其流程如圖2(b)所示。信號(hào)采集與發(fā)送模塊的功能就是重復(fù)執(zhí)行讀取受光器的數(shù)據(jù)、對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)程序以及延時(shí)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(zhuǎn)換為信號(hào)0或1,數(shù)據(jù)處理主要是獲取探測(cè)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(hào)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(jī)。由于探測(cè)器的MAC地址與IP地址經(jīng)設(shè)定之后是相互綁定的,上位機(jī)根據(jù)接收的MAC地址和IP地址信息均可定位探測(cè)器的位置。

上位機(jī)接收下位機(jī)發(fā)送的信號(hào)后,根據(jù)采集到的信號(hào)數(shù)據(jù)完成區(qū)域的人員的統(tǒng)計(jì)。對(duì)于采集到的受光器輸出數(shù)據(jù),當(dāng)值為0時(shí)說明此刻無人在探測(cè)區(qū)域,當(dāng)值為1時(shí)說明此刻有人在探測(cè)區(qū)域。則根據(jù)相鄰時(shí)間段內(nèi)采集到的受光器輸出數(shù)據(jù)的取值變化統(tǒng)計(jì)通過探測(cè)區(qū)域的人數(shù)時(shí),有如下4種情形需要考慮:1)當(dāng)前時(shí)刻數(shù)據(jù)currentSignal與前一時(shí)刻數(shù)據(jù)previousSignal均為0,說明這段時(shí)間內(nèi)無人在探測(cè)區(qū)域;2)當(dāng)前時(shí)刻信號(hào)currentSignal與前一時(shí)刻信號(hào)previousSignal均為1,說明這段時(shí)間內(nèi)探測(cè)區(qū)域內(nèi)持續(xù)有人;3)currentSignal=1, previousSignal=0,說明這段時(shí)間內(nèi)有人通過探測(cè)區(qū)域;4)currentSignal=0, previousSignal=1。稱情形3描述的情況為信號(hào)的0-1躍變,而情形4描述的情況為信號(hào)的1-0躍變。若以有人離開探測(cè)區(qū)域來判定通過人員計(jì)算變化,即以信號(hào)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(hào)躍變的通過人數(shù)的統(tǒng)計(jì)方法流程如圖3所示�；�1-0信號(hào)躍變的通過人數(shù)計(jì)數(shù)方法,以可編址紅外入侵探測(cè)器為人員通過探測(cè)區(qū)域的感知裝置,上位機(jī)中需要實(shí)現(xiàn)的通過探測(cè)區(qū)域的人員計(jì)數(shù)程序的流程如圖4所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：3351139