人体存在传感器

打造可识别静态人体的人体传感器——使用效果


以下方法经本人验证通过,环境如下:

群晖 DS918+ DSM 6.2.4

mosquitto version 2.0.11

Home Assistant 0.91.4


前言:大部分人入门智能家居之处,最早接触的就是人体传感器,实现简单的如人来开灯,人走关灯的需求。我也不例外,家里各个房间布满了小米或绿米的人体传感器。

但市面上这类传感器因工作原理的原因,实际根本无法识别静态的人体。所以这类传感器只能叫人体移动传感器,算不上是真正意义上的人体存在传感器,导致在很多场景下具有天然的缺陷。

举例说明:人坐在书房看书,保持一段时间禁止后,就会被识别为无人状态,然后灯就关了!同理厕所蹲的时候也会有这种尴尬,人工智能变智障。

网上各种解决方案也有,但都治标不治本,不是我想要的完美方案。因此,我决定自己创造一个!

在之前的文章中,我描述了自己是如何构思设计,选择硬件并编码实现的,这篇文件简要介绍下实际是如何使用的

先上效果

第一步:连接本地网络和MQTT服务

首先,最终的人体传感器如下图所示,是一个小方盒子,尺寸是45mm * 47mm * 36mm 。盒子的正面(传感器一方)有状态指示灯的位置,我做了个小小的LOGO。一边的侧面是电源接口及重置按钮。

打造可识别静态人体的人体传感器——软件部分


以下方法经本人验证通过,环境如下:

Arduino IDE 1.8.15

PubSubClient 2.8.0

WiFiManager 2.0.4


前言:大部分人入门智能家居之处,最早接触的就是人体传感器,实现简单的如人来开灯,人走关灯的需求。我也不例外,家里各个房间布满了小米或绿米的人体传感器。

但市面上这类传感器因工作原理的原因,实际根本无法识别静态的人体。所以这类传感器只能叫人体移动传感器,算不上是真正意义上的人体存在传感器,导致在很多场景下具有天然的缺陷。

举例说明:人坐在书房看书,保持一段时间禁止后,就会被识别为无人状态,然后灯就关了!同理厕所蹲的时候也会有这种尴尬,人工智能变智障。

网上各种解决方案也有,但都治标不治本,不是我想要的完美方案。因此,我决定自己创造一个!

第一步:选择所需软件库

在之前的文章打造可识别静态人体的人体传感器——方案设计中,我列举了对软件方面的需求。同时,在上一篇文章 打造可识别静态人体的人体传感器——硬件部分 中,我结合需求,MCU选择了ESP-01S。结合自己想要达到的目标,选择了Arduino的以下库,在此对原作者表示感谢:

第二步:编码

这里我使用的是原生的 Arduino IDE 进行编码,参考WiFiManager的示例程序,完成了WiFi的配置、MQTT服务器参数以及主题的配置并将配置保存在ESP闪存中,确保断电有效。同时支持长按微动开关可清除所有配置。

MQTT部分利用PubSubClient连接到本地的mosquitto (如何在本地搭建MQTT服务可参考这篇文章)进行消息发布

接着根据微波雷达模块的通讯协议,写了一个解析函数,在状态发生改变时候(有人变无人或无人变有人)通过MQTT发布消息到服务端。

人体存在传感器外壳设计

打造可识别静态人体的人体传感器——硬件部分

前言:大部分人入门智能家居之处,最早接触的就是人体传感器,实现简单的如人来开灯,人走关灯的需求。我也不例外,家里各个房间布满了小米或绿米的人体传感器。

但市面上这类传感器因工作原理的原因,实际根本无法识别静态的人体。所以这类传感器只能叫人体移动传感器,算不上是真正意义上的人体存在传感器,导致在很多场景下具有天然的缺陷。

举例说明:人坐在书房看书,保持一段时间禁止后,就会被识别为无人状态,然后灯就关了!同理厕所蹲的时候也会有这种尴尬,人工智能变智障。

网上各种解决方案也有,但都治标不治本,不是我想要的完美方案。因此,我决定自己创造一个!

第一步: 硬件准备

在上一篇文章打造可识别静态人体的人体传感器——方案设计中,对所需硬件进行了分析,最终结合软件需求,选择了如下硬件模块:

  • 主传感器使用一块存在感应的微波雷达模块
  • MCU选择了满足需求下尺寸较小的ESP-01S
  • 供电模块使用 MICRO USB母座 转DIP2.54mm直插模块
  • 重置按钮选用一个6*6*5mm的微动开关

先来个合影:

打造可识别静态人体的人体传感器——方案设计

前言:大部分人入门智能家居之处,最早接触的就是人体传感器,实现简单的如人来开灯,人走关灯的需求。我也不例外,家里各个房间布满了小米或绿米的人体传感器。

但市面上这类传感器因工作原理的原因,实际根本无法识别静态的人体。所以这类传感器只能叫人体移动传感器,算不上是真正意义上的人体存在传感器,导致在很多场景下具有天然的缺陷。

举例说明:人坐在书房看书,保持一段时间禁止后,就会被识别为无人状态,然后灯就关了!同理厕所蹲的时候也会有这种尴尬,人工智能变智障。

网上各种解决方案也有,但都治标不治本,不是我想要的完美方案。因此,我决定自己创造一个!

一: 人体存在感应技术选型

要做这个存在传感器,最最核心的,自然就是如何判断人体存在(含静止状态),经过研究后,决定选择毫米波雷达传感技术的芯片

二:通讯协议的选择

获取到人体存在的信息后,如何通知家庭的智能中枢,以实现和其他设备的联动呢,蓝牙?还是Zigbee?显然都不如物联网通用的MQTT协议更优,配合WIFI,无论是Homeassistant、Node-red还是其他软件,都可轻松实现接入。

三:供电方案

考虑到芯片耗电量,采用电池供电会导致待机不足。加上传感器一般都是固定位置,没有太强的移动需求,因此最后决定使用电子设备通用的直流5V供电,接口采用比较常见的MICRO USB。这样随便一个常规的充电头加一根充电线即可给设备供电。