एक स्मार्ट घर में चलो, अपने हाथ लहराओ, और रोशनी चालू हो जाती है. एक कार्यालय दालान में कदम, और एक मोशन सेंसर आगे की रोशनी को जगाता है. इन छोटे क्षणों के पीछे दो बहुत अलग प्रकार के सेंसर हैं जो बहुत अलग -अलग तरीकों से समान काम करते हैं.
एक पैसिव इन्फ्रारेड सेंसर है- शॉर्ट -ए क्लासिक के लिए।. इसका उपयोग प्रकाश प्रणालियों में दशकों से किया जाता है, अलार्म ट्रिगर, एएनडी मोशन डिटेक्टर. सस्ता, सरल, और ऊर्जा-कुशल. दूसरा नया टाइम-ऑफ़-फ़्लाइट सेंसर-टीओएफ है. एक बार रोबोटिक्स और स्मार्टफोन के लिए आरक्षित, अब यह प्रकाश व्यवस्था में अपना रास्ता तलाश रहा है, दरवाज़े के ताले, चालाक सुरक्षा, और अधिक. कुछ लोगों का मानना है कि यह बेहतर सेंसिंग की दिशा में अगला कदम है. अन्य लोग इसे बढ़ते टूलबॉक्स में कई विकल्पों में से एक के रूप में देखते हैं. यह पता लगाने लायक है कि ये सेंसर किस प्रकार भिन्न हैं, और जहां हर एक सबसे उपयुक्त बैठता है. आओ हम इसे नज़दीक से देखें.
टीओएफ सेंसर क्या है??
उड़ान के समय सेंसर यह गणना करके दूरी मापते हैं कि सिग्नल को सेंसर से किसी वस्तु तक जाने और वापस लौटने में कितना समय लगता है. सिग्नल हल्की पल्स हो सकता है (जैसे ऑप्टिकल टीओएफ सेंसर में) या ध्वनि तरंग (अल्ट्रासोनिक टीओएफ सेंसर की तरह). यह प्रकार पर निर्भर करता है.
टीओएफ सेंसर एक कमरे में उपस्थिति का पता लगाने की पेशकश कर सकते हैं. उन्हें स्थानांतरित होने के लिए लक्ष्य की आवश्यकता नहीं है. वे अंधेरे में भी काम कर सकते हैं, दिन का प्रकाश, कोहरा, काले शीशे के पीछे. और वे तेज़ हैं—वास्तविक समय में तेज़. कुछ मॉडलों में कच्चे सिग्नल डेटा को सीधे संभालने के लिए अंतर्निहित प्रोसेसर शामिल होते हैं, होस्ट सिस्टम पर लोड कम करना और प्रतिक्रिया समय में सुधार करना.
पीआईआर सेंसर क्या है??
पीआईआर सेंसर का मतलब है निष्क्रिय अवरक्त सेंसर. ये सेंसर कुछ भी बाहर नहीं भेजते हैं. बजाय, वे चुपचाप प्रतीक्षा करते हैं, गर्मी के लिए स्कैनिंग. मानव शरीर अवरक्त ऊर्जा उत्सर्जित करता है, इसलिए जब कोई किसी स्थान में प्रवेश करता है और पृष्ठभूमि आईआर पैटर्न में बदलाव का कारण बनता है, सेंसर प्रतिक्रिया करता है.
यह एक सरल तंत्र है, यही कारण है कि पीआईआर हर जगह हैं - हॉलवे लाइट से लेकर अलार्म सिस्टम तक. वे आंदोलन पर प्रतिक्रिया करते हैं. यदि आप अभी भी बैठे हैं, हो सकता है कि पीआईआर सेंसर आपको बिल्कुल भी नोटिस न करे. लेकिन अधिकांश गति-ट्रिगर अनुप्रयोगों के लिए, वे काम करते हैं. पीआईआर केवल करंट के माइक्रोएम्प का उपभोग करते हैं. बैटरी से चलने वाले कुछ पीआईआर उपकरण बिना चार्ज किए 5-10 साल तक चल सकते हैं.
टीओएफ और पीआईआर सेंसर में क्या समानता है?
मूल में, टीओएफ और पीआईआर समान उद्देश्य पूरा करते हैं.
गैर-सीसंपर्क संवेदन: न तो टीओएफ और न ही पीआईआर को उस वस्तु को छूने या उससे जुड़ने की जरूरत है जिसे वह महसूस कर रहा है. वे पर्यावरण में परिवर्तन को महसूस करके लोगों या गति का पता लगाते हैं - पीआईआर के लिए गर्मी, ToF के लिए प्रतिबिंबित संकेत.
उपस्थिति का पता लगाना: वे दोनों उपस्थिति का पता लगाने के लिए उपयोग किए जाते हैं. प्रकाश नियंत्रण, सुरक्षा अलर्ट, स्वचालन ट्रिगर—समान लक्ष्य, बस अलग-अलग उपकरण.
अदृश्य स्पेक्ट्रम: वे दोनों अदृश्य स्पेक्ट्रम के कुछ हिस्सों में काम करते हैं. पीआईआर सेंसर दूर-अवरक्त विकिरण का पता लगाते हैं, आम तौर पर आसपास 10 माइक्रोन. ऑप्टिकल टीओएफ सेंसर आमतौर पर निकट-अवरक्त प्रकाश के साथ काम करते हैं, अक्सर में 850 को 940 नैनोमीटर रेंज.
टीओएफ और पीआईआर सेंसर के बीच मुख्य अंतर
काम के सिद्धांत
–पीआईआर निष्क्रिय है. यह अपने दृश्य क्षेत्र में अवरक्त ऊर्जा के परिवर्तन की प्रतीक्षा करता है. अगर कुछ भी नहीं हिलता, यह कुछ नहीं देखता.
–टीओएफ सक्रिय है. यह एक संकेत भेजता है (प्रकाश या ध्वनि), इसके वापस आने का इंतज़ार करता है, फिर राउंड-ट्रिप समय के आधार पर दूरी की गणना करता है. यदि वस्तु हिलती नहीं है तो भी यह काम करता है.
पता लगाने की क्षमता
पीआईआर को कार्रवाई की जरूरत है. यह आपको स्थिर बैठे हुए नहीं देखेगा. ToF उपस्थिति का पता लगा सकता है—भले ही आप हिल नहीं रहे हों. कुछ मॉडल छोटे-छोटे इशारे भी सीख सकते हैं, जैसे हाथ हिलाना या सांस लेने का हल्का पैटर्न.
शुद्धता
टीओएफ सेंसर आम तौर पर उच्च परिशुद्धता प्रदान करते हैं. कई लोग सेंटीमीटर-स्तर की सटीकता के साथ दूरी माप सकते हैं, उन्हें अधिक विस्तृत पहचान कार्यों के लिए उपयुक्त बनाना. पीआईआर सेंसर, इसके विपरीत, कम सटीक होते हैं—वे गति का पता लगाते हैं, सटीक स्थिति नहीं. वे यह कहने में अच्छे हैं कि "कोई चला गया।",लेकिन बिल्कुल नहीं कि कहाँ या कितनी दूर.
बिजली की खपत
पीआईआर बहुत कम बिजली की खपत करते हैं—बैटरी चालित उपकरणों के लिए आदर्श हैं. टीओएफ सेंसर को अधिक जूस की आवश्यकता होती है, हालाँकि कुछ कम-शक्ति वाले मॉडल इस अंतर को कम कर रहे हैं.
लागत और जटिलता
थोक में, पीमैंआर एसईटीएनएसहेआरएस टीओएफ सेंसर की तुलना में इसकी लागत काफी कम हो सकती है. अधिक जटिल एकीकरण के साथ टीओएफ सेंसर आमतौर पर अधिक महंगे होते हैं. उन्हें अक्सर अधिक प्रसंस्करण शक्ति और अपने सेटअप की स्पष्ट समझ की आवश्यकता होती है.
अनुप्रयोग
टीओएफ सेंसर arई रोबोट में दिख रहा है, ड्रोन, उन्नत प्रकाश व्यवस्था, स्मार्ट अभिगम नियंत्रण, और इशारा-नियंत्रित इंटरफ़ेस. पीआईआर अभी भी बुनियादी गति-पहचान रोशनी पर हावी है, बजट सुरक्षा प्रणालियाँ, और कहीं भी अल्ट्रा-लो पीबकाया होना जरूरी है.
टीओएफ और पीआईआर सेंसर का भविष्य
तो यह कहां जा रहा है? पीआईआर अभी भी खड़ा नहीं है. कुछ नए पीआईआर मॉड्यूल छोटे हैं, अधिक संवेदनशील, और कुछ परिदृश्यों में सूक्ष्म गतिविधियों का पता लगाने में भी सक्षम है. प्लस, अल्ट्रा-लो बिजली की खपत उन्हें कुछ उपयोग के मामलों में अपराजेय बनाए रखती है.
इस दौरान, ToF सेंसर सस्ते हो रहे हैं. कई फोन में ऑप्टिकल टीओएफ पहले से ही मौजूद होता है. हम हाइब्रिड डिवाइस भी देखना शुरू कर रहे हैं जिनमें टीओएफ और पीआईआर दोनों शामिल हैं, सम्मिश्रण शक्तियाँ. पीआईआर सामान्य गति को संभालता है, ToF उपस्थिति को ठीक करता है या इशारों को ट्रैक करता है. दो सेंसर, एक उत्पाद.
क्या टीओएफ सेंसर पीआईआर सेंसर की जगह ले सकते हैं??
आइए स्पष्ट करें- टीओएफ सेंसर कई क्षेत्रों में पीआईआर से बेहतर प्रदर्शन करते हैं. फिर भी, सही संदर्भ में पीआईआर एक व्यावहारिक विकल्प बना हुआ है. यह इस पर निर्भर करता है कि आप क्या बना रहे हैं.
जब ToF बेहतर विकल्प है
उन्नत जांच आवश्यकताएँ
यदि आपके एप्लिकेशन को केवल गति का पता लगाने से अधिक की आवश्यकता है - जैसे यह जानना कि कोई व्यक्ति कमरे में है, भले ही वह अभी भी हो, या किसी हाथ या वस्तु से सटीक दूरी का पता लगाना—ToF बहुत बेहतर फिट है. जेस्चर कंट्रोल पैनल के बारे में सोचें, कमरे के स्तर पर उपस्थिति का पता लगाना, या लोग वास्तव में कहां हैं इसके आधार पर स्वचालित प्रकाश व्यवस्था या एचवीएसी नियंत्रण. अधिकांश हाई-एंड रोबोट वैक्यूम टीओएफ का उपयोग करते हैं मानचित्रण और बाधा निवारण.
हस्तक्षेप के साथ वातावरण
ताप स्रोत, सूरज की रोशनी, या परावर्तक सतहें पीआईआर प्रदर्शन के साथ खिलवाड़ कर सकती हैं. टीओएफ सेंसर इन्हें बेहतर तरीके से संभालते हैं, विशेष रूप से अल्ट्रासोनिक मॉडल जो प्रकाश से प्रभावित नहीं होते हैं.
उच्च स्तरीय अनुप्रयोग
एआर/वीआर जैसे क्षेत्रों में, रोबोटिक, या औद्योगिक स्वचालन, जहां वास्तविक समय स्थानिक जागरूकता मायने रखती है, टीओएफ जरूरी है. जब परिशुद्धता महत्वपूर्ण हो तो अतिरिक्त लागत इसके लायक है.
जब पीआईआर अभी भी अधिक मायने रखता है
अल्ट्रा-लो पावर स्थितियाँ
पीआईआर बिजली दक्षता में अच्छा है. बैटरी चालित सुरक्षा सेंसर, ऊर्जा-बचत प्रकाश व्यवस्था के लिए अधिभोग डिटेक्टर-ये पीआईआर के क्षेत्र हैं. इनमें से कुछ उपकरण बिना बैटरी बदले वर्षों तक चलते हैं.
लागत-संवेदनशील जन बाज़ार
पीआईआर सेंसर बेहद किफायती हैं, जो उन्हें एंट्री-लेवल लाइटिंग या बेसिक मोशन-ट्रिगर सिस्टम जैसी लागत-संवेदनशील परियोजनाओं के लिए उपयुक्त बनाता है. बड़े पैमाने पर तैनाती में जहां एकमात्र लक्ष्य यह जानना है कि कोई वहां है या नहीं, पीआईआर अभी भी बेजोड़ मूल्य प्रदान करता है. इन सरल उपयोग के मामलों के लिए, पीआईआर अभी भी आगे है. कुछ विकल्प इसकी कीमत से मेल खा सकते हैं. एकीकृत वायरलेस मॉड्यूल वाले पीआईआर सेंसर की लागत आमतौर पर बीच में होती है 10 और 60 डॉलर, उनके द्वारा उपयोग की जाने वाली कनेक्टिविटी के प्रकार के अनुसार भिन्न होता है.
सरल ट्रिगर अनुप्रयोग
सीढ़ियों जैसी जगहों पर, बाथरूम, या स्मार्ट गोदाम, आपको प्रायः केवल हाँ/नहीं गति संकेत की आवश्यकता होती है. कोई दूरी गणना नहीं, कोई सटीक ट्रैकिंग नहीं. बस गति से चालू होने वाला एक प्रकाश स्विच. पीआईआर यहां पूरी तरह से काम करता है.
निष्कर्ष
टीओएफ सेंसर लोकप्रियता हासिल कर रहे हैं. वे अधिक होशियार हैं, अधिक सक्षम, और अब उन मूल्य बिंदुओं तक पहुंचना शुरू हो गया है जो उन्हें व्यापक उपयोग के लिए यथार्थवादी बनाते हैं. लेकिन क्या वे पीआईआर की जगह लेंगे? शायद नहीं, कम से कम पूरी तरह से नहीं.
इसकी अधिक संभावना है कि हम विभाजन देखेंगे, या दोनों का संयोजन भी. स्मार्ट उपस्थिति का पता लगाने के लिए ToF, संकेत नियंत्रण, या सटीक निगरानी. सरल ऑन-ऑफ ट्रिगर्स के लिए पीआईआर, अति-निम्न-बिजली की जरूरतें, या लागत-संवेदनशील उपकरण.
प्रत्येक सेंसर की अपनी भूमिका होती है. यह कोई लड़ाई नहीं है. यह एक टूलकिट है. और IoT डिवाइस उस एक या उस संयोजन का उपयोग करेंगे जो कार्य के लिए सबसे उपयुक्त हो.
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