Sicherheit Grenzen von PIR-Sensoren beim Smart-Home-Schutz

Actionfilme aus Hollywood wie „Ocean’s Eleven“ und „Mission Impossible“ haben zahlreiche ausgeklügelte Möglichkeiten aufgezeigt, wie Eindringlinge mit bösen Absichten entdeckt werden können.

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Superagile schwarzgekleidete Angreifer, die Trittmatten, Laserfelder, Wärmekameras und andere höllisch perfekte Schutzvorrichtungen austricksen, sind der Stoff guter Kinofilme. In der realen Welt, in zahllosen Wohnräumen und Büros, wird ein passiver Infrarotsensor, der in einer Ecke vor sich hin blinkt, oft als ausreichende Abschreckung für einen opportunistischen Einbrecher betrachtet.

Bildergalerie

Der PIR-Sensor (passiver Infrarotsensor) wird von Sicherheitsunternehmen als die für den Wohnbereich beste Technologie für die Erfassung von Eindringlingen betrachtet: wirtschaftlich, zuverlässig und zur Vermeidung von Fehlalarmen justierbar, ist der PIR-Sensor die etablierte Technologie für die Anwesenheitserkennung.

Passive Infrarotsensoren, immer noch der Favorit

PIR-Hersteller haben ihre Sensoren weiterentwickelt, um die bekannten Schwächen der Infrarottechnologie zu überwinden. Die Sensoren sind von einer Temperaturdifferenz zwischen Ziel und Hintergrund abhängig und das Ziel muss sich bewegen, damit eine Anwesenheit erkannt werden kann.

Um diese Effekte zu minimieren, integrieren Sensoren der MP-Serie von Panasonic, wie der AMN11112, vier Rezeptoren zur präzisen Erkennung selbst kleiner Bewegungen. Die Rezeptoren sprechen auf kleine Temperaturunterschiede an, sodass selbst in einem warmen Klima, wo die Umgebungstemperaturen nahe bei der menschlichen Körpertemperatur liegen können, eine genaue Erfassung gewährleistet ist.

Panasonic hat die Rezeptoren außerdem miniaturisiert, um auch mit kleinen Geräten und kleinen Linsen eine hohe Empfindlichkeit und Genauigkeit zu erhalten. Ein hohes Integrationsniveau mit eingebautem Verstärker, passiven Bauteilen, optischem Filter und elektromagnetischer Abschirmung (Bild 1, siehe Bildergalerie) vereinfacht das Design und erhöht die Zuverlässigkeit. Die konstante Weiterentwicklung hat dafür gesorgt, dass der PIR-Sensor bei Entwicklern von Sicherheitssystemen immer noch ein Favorit ist.

Intelligente Gebäudetechnik verlangt mehr

Nun, da die Smart-Home-Ära angebrochen ist, wird von Sensoren wie den PIRs nicht nur die Unterstützung von Einbruchmeldeanlagen erwartet, sondern auch von Einrichtungen zur Automatisierung der Beleuchtung, der Heizung und anderer Annehmlichkeiten – durch Anwesenheitserkennung. Einige der bekannten Merkmale von PIR-Sensortechnik werden in diesem Zusammenhang zu Schwächen.

Da der Sensor darauf angewiesen ist, Änderungen im beobachteten Temperaturszenario zu erfassen, muss sich das Ziel bewegen, damit es erfasst werden kann. Das ist bei einem Sicherheitssystem akzeptierbar, da bei einem Eindringling davon auszugehen ist, dass er sich im Haus bewegt, nachdem er sich Zutritt verschafft hat.

Bewohner und ihre Gäste jedoch können über längere Zeiträume regungslos im Sessel sitzen, zum Beispiel wenn sie miteinander sprechen oder einen Film ansehen. Die Anlage sollte nicht fälschlicherweise zu dem Schluss kommen, dass sich niemand im Raum befindet, und die Beleuchtung oder die Heizung ausschalten.

Die Smart-Home-Dienste der Zukunft könnten außerdem eine genauere Ortung der Bewohner im Raum oder weitere Informationen über sie erfordern. Damit könnte die Anlage automatisch die Beleuchtung in einem bestimmten Bereich optimieren – zum Beispiel über einem Schreibtisch oder einer Küchenarbeitsfläche – und im übrigen Raum dimmen, um eine optimale Energieeffizienz zu erhalten.

Eine intelligentere Anwesenheitserfassung kann auch Dienstleistungen wie betreutes Wohnen unterstützen, wenn eine alternde Bevölkerung länger unabhängig und sicher in ihrem eigenen Zuhause leben möchte. Jüngere Verwandte sind oft nicht in der Lage, eine Vollzeitunterstützung zu leisten, und professionelle Assistenz ist teuer.

Mithilfe einer automatisierten Überwachung kann festgestellt werden, ob ein älterer Bewohner Unterstützung benötigt und Betreuer oder Notdienste schnell benachrichtigt werden müssen.

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