CZ2018205A3 - Systém pro sledování pohybu objektů - Google Patents
Systém pro sledování pohybu objektů Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2018205A3 CZ2018205A3 CZ2018-205A CZ2018205A CZ2018205A3 CZ 2018205 A3 CZ2018205 A3 CZ 2018205A3 CZ 2018205 A CZ2018205 A CZ 2018205A CZ 2018205 A3 CZ2018205 A3 CZ 2018205A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- microcontroller
- accelerometer
- magnetometer
- motion sensor
- remote server
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
- G08B13/02—Mechanical actuation
- G08B13/08—Mechanical actuation by opening, e.g. of door, of window, of drawer, of shutter, of curtain, of blind
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
- G08B13/02—Mechanical actuation
- G08B13/14—Mechanical actuation by lifting or attempted removal of hand-portable articles
- G08B13/1436—Mechanical actuation by lifting or attempted removal of hand-portable articles with motion detection
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Telephonic Communication Services (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Předmětem vynálezu je systém pro sledování pohybu objektů zahrnující snímač pohybu (1) a vzdálený server (2). Snímač pohybu (1) obsahuje mikrokontrolér (3) propojený s digitálním akcelerometrem (4), magnetometrem (5), a vysílací jednotkou (7) propojenou se vzdáleným serverem (2) přes síť LP-WAN. Dále je předmětem vynálezu způsob sledování objektů systémem zahrnující kroky:- měření zrychlení pomocí akcelerometru, kdy mikrokontrolér, magnetometr a vysílací jednotka jsou v režimu spánku;- pokud akcelerometr vyhodnotí, že zrychlení překročilo úroveň 0,0005 až 0,01 ms-2, je vyslán signál k probuzení mikrokontroléru;- po probuzení mikrokontroléru do aktivního stavu, mikrokontrolér probudí magnetometr do aktivního stavu a nepřijímá signál od akcelerometru- magnetometr změří velikost magnetického pole a hodnoty se uloží v mikrokontroléru jako referenční hodnoty;- magnetometr změří velikost magnetického pole po dobu TM a naměřené hodnoty jsou porovnány v mikrokontroléru s referenčními hodnotami a hodnoty diference vyšší než 10 až 60 mG jsou uloženy do interní paměti mikrokontroléru;- po uplynutí doby TM je vyhodnocen počet překročení;- pokud počet překročení je vyšší než mezní, je probuzena vysílací jednotka a mikrokontrolér zašle signál přes síť LP-WAN na vzdálený server.
Description
Oblast techniky
Vynález se týká systému pro sledování pohybu objektů za účelem sledování manipulace s pohyblivými objekty.
Dosavadní stav techniky
V současné době je ochrana před nežádoucím vniknutím do objektů a neoprávněnou manipulací s předměty uvnitř objektu řešena bezpečnostními systémy, které detekují buď pohyb neoprávněné osoby v chráněném prostoru prostřednictvím prostorových senzorů pracujících na principu infračerveném, radiovém nebo mikrovlnném, nebo detekují otevření oken/dveří prostřednictvím magnetických senzorů nebo rozbití okna prostřednictvím akustických/vibračních senzorů. Vzhledem k použitým fýzikálním principům však lze tyto senzory oklamat.
Současné bezpečnostní systémy vyžadují instalaci bezpečnostní ústředny, na které jsou senzory drátově nebo bezdrátově napojeny. Bezpečnostní ústředna vyhodnocuje informace z bezpečnostních senzorů a předává je uživateli, kterým může být majitel objektu nebo bezpečnostní agentura. Bezpečnostní ústředna je cenově nej dražším prvkem bezpečnostních systémů a do značné míry tak určuje, kdy se instalace bezpečnostního systému uživateli ekonomicky vyplatí. Dalším omezením pro instalaci bezpečnostních systémů je potřeba síťového zdroje elektrické energie pro napájení bezpečnostní ústředny.
Je známo množství řešení pro přenos informací mezi senzory a ústřednou a mezi ústřednou a uživatelem nebo bezpečnostní agenturou. Tato řešení většinou využívají standardu IEEE 802.11 nebo mobilní sítě M2M. Tato řešení jsou však velmi energeticky náročná, a proto vyžadují napájení z elektrické sítě, případně při napájení z baterií, musí být tyto baterie často dobíjeny. Další nevýhodou těchto řešení je jednoduchost jejich zarušení a znemožnění tím přenosu poplachových zpráv.
V posledních letech se rozvíjí nové sítě pro oblast internetu věcí tzv. Low-Power Wide-Area Network (zkráceně LPWAN, případně označované také jako LPWA nebo LPN). Sítě LPWAN využívají technologie rádiové komunikace LoRa (https://www.lora-alliance.org/), SigFox (http://www.sigfox.com) nebo NB-IoT (Internet of the Things Narrowband). Sítě LPWAN využívají úzkého ne licencovaného pásma přibližně okolo 868 MHz v Evropě, 915 MHz v Severní Americe a 433 MHz v Asii, či v případě NB-IoT také licencovaného pásma GSM a LTE (Kais Mekki, Eddy Bajic, Frederic Chaxel, Fernand Meyer, A comparative study of LPWAN technologies for large-scale loT deployment, ICT Express, 2018, ISSN 2405-9595). Přenos informací prostřednictvím LPWAN sítí je energeticky málo náročný, díky čemuž je možné vysílací modemy dlouhodobě napájet pouze z běžných baterií a minimalizovat tak časté dobíjení těchto baterií nebo potřebu síťového napájení. Sítě LPWAN mají zároveň vysoký dosah, který je mnohonásobně vyšší, než v případě sítí pracujících na standardu IEEE 802.15.4, případně BLE. Síření a zpracování radiového signálu v LPWAN sítí je také podstatně méně ovlivňováno stavebními a terénními prvky a mnohem obtížněji zarušitelné, díky čemuž je možné vysílat data i z míst, kde jiné technologie jako například M2M selhávají. Řešení využívající sítí LPWAN se tak využívají především na velkých prostranstvích nebo v městských zástavbách jako komplexní řešení nevyžadující složitou technologickou výstavbu.
Dosavadní stav techniky má řadu limitů a omezení. Mezi významné patří závislost na síťovém napájení, možnosti oklamání senzorů, eliminace přenosu poplachových zpráv zarušením rádiového kanálu, vyšší pořizovací cena determinující účelnost použití a schopnost zabezpečit pouze některé situace.
- 1 CZ 2018 - 205 A3
Z důvodu existence výše uvedených nevýhod bezpečnostních systémů známých ze stavu techniky by bylo vhodné přijít se systémem, který by uvedené nevýhody eliminoval a nebyl by tedy závislý na síťovém napájení a nepotřeboval časté dobíjení, minimalizovala se možnost oklamání a zároveň by byl počet falešných informací o zaznamenání pohybu minimální, nedal se jednoduše zarušit a byl cenově akceptovatelný pro použití ve většině aplikací.
Podstata vynálezu
Výše uvedeného cíle je dosaženo prostřednictvím systému pro sledování pohybu objektů obsahujícího vzdálený server a snímač pohybu, přičemž snímač pohybu obsahuje mikrokontrolér, akcelerometr a vysílací jednotku datově spojenou se vzdáleným serverem, přičemž mikrokontrolér je datově spojený s akcelerometrem a vysílací jednotkou, snímač pohybu dále obsahuje elektrický zdroj elektricky spojený s mikrokontrolérem, akcelerometrem a vysílací jednotkou, jehož podstata spočívá v tom, že snímač pohybu dále obsahuje magnetometr elektricky spojený s elektrickým zdrojem, přičemž magnetometr je zároveň datově spojený s mikrokontrolérem, přičemž vysílací jednotka je dále přes síť Low-Power Wide-Area Network datově spojena se vzdáleným serverem. Systém pro sledování pohybu objektů naplňuje výše uvedené cíle energeticky nenáročného vysílání informací o pohybu snímače pohybu použitím vysílací jednotky spojené se vzdáleným serverem přes síť Low-Power Wide-Area Network vyznačující se nízkými nároky na elektrickou energii a vysokým dosahem. Zároveň je použitím sítě Low-Power Wide-Area Network náročné systém pro sledování pohybu objektů zarušit. Systém pro sledování pohybu objektů nevyžaduje spolupráci s bezpečnostní ústřednou, díky čemuž je naplněn další cíl, cenové akceptovatelnosti i v aplikacích, kde to bylo doposud nevýhodné. Ve výhodném provedení je elektrickým zdrojem bateriový zdroj. V alternativních provedeních je elektrickým zdrojem solární článek.
Ve výhodném provedení je akcelerometr digitální, což umožňuje zpracování naměřeného zrychlení přímo v akcelerometru.
Ve výhodném provedení obsahuje akcelerometr filtr typu horní propust a antialiasingový filtr. Tyto filtry umožňují filtrování naměřeného zrychlení, což umožňuje snazší vyhodnocování naměřeného zrychlení, jelikož pomocí filtru typu horní propust je odfiltrována stejnosměrná složka gravitačního zrychlení a pomocí antialiasingového filtru je částečně odfiltrováno rušivé zrychlení způsobené vlastním šumem akcelerometru a po těchto filtracích tak zůstane pouze složka zrychlení vyvolaná vlastním pohybem snímače, která je dále vyhodnocována akcelerometrem.
Výhodný způsob sledování pohybu objektů, pomocí kterého je dosaženo snížení energetické náročnosti a minimálního počtu falešných informací značících pohyb snímače pohybu, spočívá v tom, že zahrnuje sekvenci kroků:
- periodické měření zrychlení pomocí akcelerometru s frekvencí 10 až 100 Hz, kdy mikrokontrolér, magnetometr a vysílací jednotka jsou v režimu spánku, čekající na signál k probuzení;
- filtrování akcelerometrem naměřeného zrychlení v akcelerometru pomocí filtru typu horní propust a antialiasingového filtru a vyhodnocování v akcelerometru zda vyfiltrovaný signál překročí úroveň zrychlení 0,0005 ms'2 až 0,01 ms-2, značící možný pohyb snímače pohybu;
- pokud je akcelerometrem vyhodnoceno, že vyfiltrovaný signál překročil úroveň zrychlení, značící možný pohyb snímače pohybu, je vyslán signál k probuzení do mikrokontroléru;
-2CZ 2018 - 205 A3
- po probuzení mikrokontroléru do aktivního stavu je v mikrokontroléru zakázáno přijímání informace o možném pohybu snímače pohybu a je mikrokontrolérem probuzen magnetometr do aktivního stavu;
- okamžitě po probuzení magnetometru se magnetometrem změří velikost magnetického pole v jednotlivých osách a tyto hodnoty se zašlou do mikrokontroléru, kde se uloží jako referenční hodnoty;
- po uložení referenčních hodnot jsou magnetometrem po dobu Tm rovnu 5 až 30 s a s frekvencí fm rovnou 10 až 100 Hz měřeny hodnoty velikosti magnetického pole v jednotlivých osách a tyto naměřené hodnoty jsou zasílány do mikrokontroléru, kde dochází k jejich vyhodnocování pomocí diference s referenčními hodnotami a ukládání informace o překročení velikosti diference do interní paměti mikrokontroléru takových hodnot, jejichž velikost diference H oproti referenčním hodnotám je vyšší než 10 až 60 mG.
- po uplynutí doby Tm je mikrokontrolérem vyhodnocen počet překročení velikosti diference
- v případě, že počet překročení velikosti diference H je vyšší než 1 až 30, je mikrokontrolérem probuzena vysílací jednotka a mikrokontrolér přes tuto vysílací jednotku pomocí sítě Low-Power Wide-Area Network vyšle na vzdálený server informaci o pohybu snímače pohybu a poté vysílací jednotku zpět uvede do režimu spánku a zároveň je také mikrontrolérem uveden do režimu spánku magnetometr a zároveň jev mikrokontroléru povoleno přijímání informace o možném pohybu snímače pohybu a poté je mikrokontrolér uveden režimu spánku;
- v případě, že počet překročení velikosti diference je nižší než 1 až 30, je mikrokontrolérem magnetometr uveden do režimu spánku a zároveň jev mikrokontroléru povoleno přijímání informace o možném pohybu snímače pohybu a poté je mikrokontrolér uveden do režimu spánku.
Cíle nízké energetické náročnosti je dosaženo také tak, že magnetometr, mikrokontrolér a vysílací jednotka jsou většinu času v režimu spánku, kdy čekají pouze na signál k probuzení a mají tak minimální odběr energie, zároveň také akcelerometr snímá pouze s frekvencí 10 až 100 Hz, čímž je dále snížena energetická náročnost. Dalšího cíle, minimálního počtu falešných informací značících pohyb snímače pohybu, je dosaženo použitím kombinace akcelerometru a magnetometru, kdy magnetometr je využit pro potvrzení informace o možném pohybu snímače pohybu, vyhodnocené akcelerometrem.
Systém pro sledování pohybu objektů dále obsahuje uživatelské zařízení bezdrátově spojené se vzdáleným serverem. Výhodně je na uživatelské zařízení pomocí bezdrátového spojení zasílána informace o pohybu snímače pohybu ze vzdáleného serveru. Podstata výhody spočívá v možnosti informování uživatele o pohybu snímače pohybu. Ve výhodném provedení je uživatelským zařízením telefon, z důvodu velké rozšířenosti mezi uživateli a tedy nej snazší implementací v porovnání s alternativními provedeními. V alternativních provedeních může uživatelským zařízením být počítač, nositelná elektronika nebo specializované zařízení uzpůsobené pro použití pouze v systému pro sledování pohybu objektů. Ve výhodném provedení je bezdrátové spojení uživatelského zařízení realizováno pomocí mobilní sítě, což umožňuje spojení uživatelského zařízení se vzdáleným serverem z jakéhokoliv místa s pokrytím mobilními sítěmi. V alternativním provedení může být bezdrátové spojení uživatelského zařízení realizováno pomocí standardu 802.11.
CZ 2018 - 205 A3
Magnetometr a akcelerometr jsou alespoň dvojosé. Ve výhodném provedení je pak magnetometr i akcelerometr trojosý, což umožňuje měřit zrychlení a velikost magnetického pole ve všech osách. V alternativním provedení je magnetometr i akcelerometr dvojosý.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příkladem uskutečnění vynálezu je systém pro sledování pohybu objektů dle obrázku 1, obsahující vzdálený server 2, snímač pohybu 1 a uživatelské zařízení 8. Snímač pohybu 1 je spojen se vzdáleným serverem 2 pomocí sítě Low-Power Wide-Area Network (LPWAN). Spojení snímače pohybu 1 se vzdáleným serverem 2 není trvalé a vytvoří se vždy pouze pro odeslání informace o zaznamenaném pohybu snímače pohybu 1. Vzdálený server 2 je dále bezdrátově spojen s uživatelským zařízením 8, přičemž spojení je realizováno pomocí mobilní sítě. Spojení uživatelského zařízení 8 se vzdáleným serverem 2 není trvalé a vytvoří se vždy pouze pro odeslání informace o zaznamenaném pohybu snímače pohybu 1. Uživatelským zařízením 8 je chytrý telefon. Snímač pohybu 1 obsahuje mikrokontrolér 3, akcelerometr 4, magnetometr 5, elektrický zdroj 6 a vysílací jednotku 7. Mikrokontrolér obsahuje interní paměť. Akcelerometr 4 obsahuje antialiasingový filtr a filtr typu horní propust. Elektrickým zdrojem 6 je bateriový zdroj. Elektrický zdroj 6 je elektricky spojen s mikrokontrolérem 3, akcelerometrem 4, magnetometrem 5 a vysílací jednotkou 7. Elektrické spojení elektrického zdroje 6 s akcelerometrem 4, magnetometrem 5, mikrokontrolérem 3 a vysílací jednotkou 7 slouží pro napájení akcelerometru 4, magnetometru 5, mikrokontroléru 3 a vysílací jednotky 7 z elektrického zdroje 6. Mikrokontrolér 3 je dále datově spojený s vysílací jednotkou 7. Datové spojení vysílací jednotky 7 s mikrokontrolérem 3 umožňuje přenášení mikrokontrolérem 3 vyhodnocených informací o pohybu snímače pohybu 1 do vysílací jednotky 7. Vysílací jednotka 7 využívá pro datové spojení se vzdáleným serverem 2 sítě LPWAN. Mikrokontrolér 3 je dále datově spojen s akcelerometrem 4 a magnetometrem 5. Informace o akcelerometrem 4 naměřených datech a magnetometrem 5 naměřená data jsou přenášena do mikrokontroléru 3 pomocí datového spojení s ním. Magnetometr 5 i akcelerometr 4 jsou trojosé.
V příkladném způsobu sledování pohybu objektů se ve výchozím stavu akcelerometr 4 nachází v režimu nízké spotřeby, kdy akcelerometr 4 měří periodicky zrychlení s frekvencí 10 Hz. Akcelerometrem 4 naměřené zrychlení je vyfiltrováno pomocí filtru typu horní propust a antialiasingového filtru, kdy pomocí filtru typu horní propust je odfiltrována stejnosměrná složka gravitačního zrychlení a pomocí antialiasingového filtruje částečně odfiltrováno rušivé zrychlení způsobené vlastním šumem akcelerometru 4. Pokud takto vyfiltrovaný signál překročí úroveň zrychlení ve výhodném provedení rovnu 0,001 ms'2, je akcelerometrem 4 vyhodnoceno, že jde o možný pohyb snímače pohybu 1. Po dobu, kdy není akcelerometrem 4 zaznamenán možný pohyb snímače pohybu 1 se mikrokontrolér 3, magnetometr 5 a vysílací jednotka 7 nachází v režimu spánku, kdy nevykonávají žádnou aktivitu a pouze čekají na signál k probuzení. Pokud je tedy akcelerometrem 4 vyhodnoceno, že došlo k možnému pohybu snímače pohybu 1, je do mikrokontroléru 3 zaslána informace k probuzení, čímž dojde k jeho uvedení do aktivního stavu. Mikrokontrolérem 3 je následně z režimu spánku probuzen magnetometr 5 a v mikrokontroléru 3 je zakázáno přijímat informace o možném pohybu snímače pohybu 1 z akcelerometru 4. Po uvedení magnetometru 5 do aktivního stavu začne mikrokontrolér 3 z něj přijímat naměřená data. Mikrokontrolér 3 si ihned po uvedení magnetometru 5 do aktivního stavu načte hodnoty magnetického pole v jednotlivých osách a dočasně si je uloží jako referenční hodnoty. Magnetometrem 5 naměřená velikost magnetického pole v jednotlivých osách je po uložení referenčních hodnot po dobu Tm s frekvencí měření fm zasílána do mikrokontroléru 3, který zjišťuje diferenci aktuální velikosti magnetometrem 5 naměřené velikosti magnetického pole proti uloženým referenčním hodnotám. Doba Tm je rovna 20 s. Frekvence měření fm je 10 Hz. Pokud rozdíl mezi aktuální velikostí magnetometrem 5 naměřeného magnetického pole a referenční hodnotou překročí velikost diference H rovnu 30 mG, mikrokontrolér 3 zapíše tuto skutečnost do interní paměti mikrokontroléru 3, jako logickou hodnotu N. Mikrokontrolér 3 může za dobu Tm identifikovat Ni až Nn překročení velikost diference H, kdy Nn je rovno součinu fm a
-4CZ 2018 - 205 A3
Tm, to celé mínus jedna. Po uplynutí doby Tm je mikrokontrolérem 3 vyhodnoceno, zda počet překročení velikost diference H je větší než 9 a podle toho rozhodne, zda došlo k pohybu snímače pohybu 1 nebo pouze k rušivému vlivu, který svou velikostí překročil nastavenou úroveň zrychlení, měřeného akcelerometrem 4. Pokud mikrokontrolér 3 vyhodnotí, že k pohybu snímače pohybu 1 nedošlo, je v mikrokontroléru 3 povoleno přijímat informace o možném pohybu snímače pohybu 1. z akcelerometru 4 a dojde mikrokontrolérem 3 k uvedení magnetometru 5 do režimu spánku. Následně je také mikrokontrolérem 3 uveden do režimu spánku. Pokud mikrokontrolér 3 vyhodnotí, že k pohybu snímače pohybu 1 došlo, mikrokontrolér 3 probudí z režimu spánku vysílací jednotku 7 a zašle přes tuto vysílací jednotku 7 po síti LPWAN informaci na vzdálený server 2, že došlo k pohybu snímače pohybu 1 a poté zpět uvede vysílací jednotku 7 do režimu spánku. Následně je v mikrokontroléru 3 povoleno přijímat informace o možném pohybu snímače pohybu 1 z akcelerometru 4 a také je mikrokontrolérem 3 uveden magnetometr 5 do režimu spánku. Následně je také mikrokontrolér 3 uveden do režimu spánku. Po přijetí informace o pohybu snímače pohybu 1 na vzdáleném serveru 2 je ze vzdáleného serveru 2 odeslána informace o pohybu snímače pohybu 1 do uživatelského zařízení 8.
Mikrokontrolér 3, akcelerometr 4, magnetometr 5, bateriový zdroj 6 a vysílací jednotka 7 jsou umístěny v pouzdru 9 snímače pohybu. Pouzdro 9 snímače pohybu je ve výhodném provedení rozebíratelně připojené na pohyblivý objekt. V alternativním provedení je pouzdro 9 nerozebíratelně připojené na pohyblivý objekt. V dalším alternativním provedení je pouzdro 9 snímače pohybu integrováno do pohyblivého objektu. Pohyblivým objektem je například okno 10 nebo dveře 13. V příkladném provedení dle obrázku 2, 3, 4 nebo 5, kdy pohyblivým objektem je například okno 10 nebo dveře 13 obsahující rám 11, 14, uchycení okna 10 nebo dveří 13 k zárubním a kliku 12, 15 k otevírání okna 10 nebo dveří 13, může být pouzdro 9 snímače pohybu integrováno do rámu 11, 14 okna 10 nebo dveří 13. Integrace do rámu 11, 14 okna 10 nebo dveří 13 je v místě vzdáleném uchycení k zárubním a zároveň v místě blízkém umístění kliky 12, 15. V tomto umístění dochází ke vzniku největšího zrychlení a zároveň největším změnám v působení magnetického pole vlivem výrazně odlišného natočení okna 10 nebo dveří 13 v tomto místě v různých stupních otevření a je tedy možné detekovat i velmi pomalé otevření okna 10 nebo dveří 13, kdy akcelerometr 4 by v případě nastavení na vysokou citlivost vydával množství falešných informací o pohybu, pokud by nebylo použito magnetometru 5 pro ověření informace o pohybu snímače pohybu 1. Pohyblivým objektem může být také například automobil, jízdní kolo, motocykl, batoh, obraz, sochy, dveře, dvířka poštovní schránky nebo okno.
Průmyslová využitelnost
Systém pro sledování pohybu lze využít pro indikaci pohybu v bytě, v domě, na chatě nebo ve sklepě, přičemž pohybem může být například neoprávněné vniknutí, kdy indikace pohybu je zaznamenána snímačem pohybu umístěným například na vchodové nebo vnitřní dveře, či okna, případně na dvířka od skříněk na kuchyňské lince nebo na židli, či jakýkoliv jiný předmět se kterým narušitel pravděpodobně pohne například židle. Dále lze systém pro sledování pohybu použít pro indikaci neoprávněného vniknutí do automobilu, která může být zaznamenána snímačem pohybu vloženým například do kapsy dveří řidiče, či spolujezdce. Systém pro sledování pohybu lze také použít pro indikaci přístupu cizí osoby k soukromému obsahu například šuplíků, batohů, tašek apod, a to tak, že snímač pohybu je například vložen nebo položen na žádaný předmět se soukromým obsahem. Dále lze systém pro sledování pohybu použít také jako ochrana před nežádoucí manipulací s dokumenty, notebookem, se zásuvkou s alkoholem apod, a to tak, že snímač pohybu může být umístěn na tyto věci a je tedy nutné pohnout s ním pohnout, aby bylo možné se dostat ke sledovaným věcem. Systém pro sledování pohybu lze také použít pro sledování příchodů například dětí domů ze školy nebo sledování starých osob žijících osamoceně, kdy lze v případě sledování příchodů umístit snímač pohybu například na vchodové dveře a v případě sledování starých osob ho lze umístit například na různá dvířka od skříněk, či jakékoliv jiné předměty se kterými v případě, že je vše v pořádku starší
-5 CZ 2018 - 205 A3 osoba jednou za určitý čas manipuluje a v případě, že se tak nestane, lze upozornit uživatele, že s tímto předmětem nebylo již určitou dobu manipulováno.
PATENTOVÉ NÁROKY
Claims (7)
1. Systém pro sledování pohybu objektů obsahující vzdálený server (2) a snímač pohybu (1), přičemž snímač pohybu (1) obsahuje mikrokontrolér (3), akcelerometr (4) a vysílací jednotku (7) datově spojenou se vzdáleným serverem (2), přičemž mikrokontrolér (3) je datově spojený s akcelerometrem (4) a vysílací jednotkou (7), snímač pohybu (1) dále obsahuje elektrický zdroj (6) elektricky spojený s mikrokontrolérem (3), akcelerometrem (4) a vysílací jednotkou (7) vyznačující se tím, že snímač pohybu (1) dále obsahuje magnetometr (5) elektricky spojený s elektrickým zdrojem (6), přičemž magnetometr je zároveň datově spojený s mikrokontrolérem (3) , přičemž vysílací jednotka (7) je dále přes síť Low-Power Wide-Area Network datově spojena se vzdáleným serverem (2).
2. Systém pro sledování pohybu objektů podle nároku 1 vyznačující se tím, že akcelerometr (4) je digitální.
3. Systém pro sledování pohybu objektů podle kteréhokoliv z předchozích nároků vyznačující se tím, že akcelerometr (4) obsahuje filtr typu horní propust a antialiasingový filtr.
4. Způsob sledování pohybu objektů pomocí systému podle nároku 3 vyznačující se tím, že zahrnuje sekvenci kroků:
- periodické měření zrychlení pomocí akcelerometru s frekvencí 10 až 100 Hz, kdy mikrokontrolér, magnetometr a vysílací jednotka jsou v režimu spánku, čekající na signál k probuzení;
- filtrování akcelerometrem naměřeného zrychlení v akcelerometru pomocí filtru typu horní propust a antialiasingového filtru a vyhodnocování v akcelerometru zda vyfiltrovaný signál překročí úroveň zrychlení 0,0005 až 0,01 ms-2, značící možný pohyb snímače pohybu;
- pokud je akcelerometrem vyhodnoceno, že vyfiltrovaný signál překročil úroveň zrychlení, značící možný pohyb snímače pohybu, je vyslán signál k probuzení do mikrokontroléru;
- po probuzení mikrokontroléru do aktivního stavu je v mikrokontroléru zakázáno přijímání informace o možném pohybu snímače pohybu a je mikrokontrolérem probuzen magnetometr do aktivního stavu;
- okamžitě po probuzení magnetometru se magnetometrem změří velikost magnetického pole v jednotlivých osách a tyto hodnoty se zašlou do mikrokontroléru, kde se uloží jako referenční hodnoty;
- po uložení referenčních hodnot jsou magnetometrem po dobu Tm rovnu 5 až 30 s a s frekvencí fm rovnou 10 až 100 Hz měřeny hodnoty velikosti magnetického pole v jednotlivých osách a tyto naměřené hodnoty jsou zasílány do mikrokontroléru, kde dochází k jejich vyhodnocování pomocí diference s referenčními hodnotami a ukládání informace o překročení velikosti diference do interní paměti mikrokontroléru takových hodnot, jejichž velikost diference H oproti referenčním hodnotám je vyšší než 10 až 60 mG.
-6CZ 2018 - 205 A3
- po uplynutí doby Tm je mikrokontrolérem vyhodnocen počet překročení velikosti diference
- v případě, že počet překročení velikosti diference H je vyšší než 1 až 30, je mikrokontrolérem probuzena vysílací jednotka a mikrokontrolér přes tuto vysílací jednotku pomocí sítě Low-Power Wide-Area Network vyšle na vzdálený server informaci o pohybu snímače pohybu a poté vysílací jednotku zpět uvede do režimu spánku a zároveň je také mikrontrolérem uveden do režimu spánku magnetometr a zároveň jev mikrokontroléru povoleno přijímání informace o možném pohybu snímače pohybu a poté je mikrokontrolér uveden režimu spánku;
- v případě, že počet překročení velikosti diference je nižší než 1 až 30, je mikrokontrolérem magnetometr uveden do režimu spánku a zároveň jev mikrokontroléru povoleno přijímání informace o možném pohybu snímače pohybu a poté je mikrokontrolér uveden do režimu spánku.
5. Systém pro sledování pohybu objektů a způsob jeho použití podle nároků 1 až 3 vyznačující se tím, že dále obsahuje uživatelské zařízení (8) bezdrátově spojené se vzdáleným serverem (2).
6. Způsob sledování pohybu objektů pomocí systému podle nároku 5 zahrnující kroky nároku 4 a vyznačující se tím, že dále zahrnuje krok zaslání informace o pohybu snímače pohybu (1) ze vzdáleného serveru (2) pomocí bezdrátového spojení do uživatelského zařízení (8).
7. Systém pro sledování pohybu objektů podle nároků 1 až 3 a podle nároku 5 vyznačující se tím, že magnetometr (5) a akcelerometr (4) jsou alespoň dvojosé.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2018-205A CZ2018205A3 (cs) | 2018-04-27 | 2018-04-27 | Systém pro sledování pohybu objektů |
| PCT/CZ2019/050017 WO2019206346A1 (en) | 2018-04-27 | 2019-04-29 | System for tracking motion of objects |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2018-205A CZ2018205A3 (cs) | 2018-04-27 | 2018-04-27 | Systém pro sledování pohybu objektů |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2018205A3 true CZ2018205A3 (cs) | 2019-11-06 |
Family
ID=68294909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2018-205A CZ2018205A3 (cs) | 2018-04-27 | 2018-04-27 | Systém pro sledování pohybu objektů |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2018205A3 (cs) |
| WO (1) | WO2019206346A1 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ308992B6 (cs) * | 2020-04-28 | 2021-11-10 | Univerzita Hradec Králové | Senzorický systém, zejména do oblastí se zhoršenými rozptylovými podmínkami |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114859771B (zh) * | 2022-03-31 | 2023-08-29 | 北京航天时代光电科技有限公司 | 一种运动数据采集与控制电路 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3028265A4 (en) * | 2013-08-02 | 2017-06-21 | Stephen Hollis | Displacement sensor |
| US9947196B2 (en) * | 2015-04-29 | 2018-04-17 | Senaya, Inc. | Wireless asset tracking systems with heterogeneous communication |
| US10325462B2 (en) * | 2016-06-03 | 2019-06-18 | Arwin Technology Limited | Wireless motion monitoring system and method thereof |
| AU2017100209A4 (en) * | 2016-09-09 | 2017-04-06 | Vision Intelligence Pty Ltd | Monitoring device |
| US20180110012A1 (en) * | 2016-10-14 | 2018-04-19 | Nanothings Inc. | Printed Tracking Device and System and Method for Use in a Low Power Network |
-
2018
- 2018-04-27 CZ CZ2018-205A patent/CZ2018205A3/cs unknown
-
2019
- 2019-04-29 WO PCT/CZ2019/050017 patent/WO2019206346A1/en active Application Filing
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ308992B6 (cs) * | 2020-04-28 | 2021-11-10 | Univerzita Hradec Králové | Senzorický systém, zejména do oblastí se zhoršenými rozptylovými podmínkami |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2019206346A1 (en) | 2019-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103810806B (zh) | 一种宿舍安防报警装置及宿舍安防报警系统 | |
| CN107849896B (zh) | 家用安全系统 | |
| US9947189B2 (en) | Home automation device for monitoring the movement of a swinging wing and method for enhancing the reliability of such a device | |
| US10181259B2 (en) | Method and apparatus for creating security and control system tracking immunity | |
| CZ2018205A3 (cs) | Systém pro sledování pohybu objektů | |
| EP3846144A1 (en) | Apparatus and method for monitoring an access point | |
| US11373497B2 (en) | Smart entry point spatial security system | |
| CN108475458A (zh) | 具有移动检测的窗感测设备 | |
| US10157535B1 (en) | Door motion sensor and reminder device | |
| CN206516018U (zh) | 一种新型安防系统 | |
| KR101392632B1 (ko) | 지센서를 이용한 출입문 침입경보 시스템 | |
| EP3158343B1 (fr) | Dispositif domotique et procédé économes en énergie de suivi du déplacement d'un objet surveillé | |
| US7061390B2 (en) | Movement detection sensor and movement detection device | |
| JP2000099835A (ja) | 防犯センサ | |
| CZ32177U1 (cs) | Systém pro sledování pohybu objektů | |
| AU2016100138A4 (en) | Swimmer Supervision System | |
| CN105788119B (zh) | 一种远程智能报警方法、报警器和系统 | |
| CN213781137U (zh) | 一种具有双模通信功能的角度检测智能报警装置 | |
| CN206340123U (zh) | 一种建立在电子猫眼自动监控的智能门 | |
| CN211669542U (zh) | 一种基于物联网的智能家居控制装置 | |
| KR20140109521A (ko) | 세대 관리 시스템 및 방법 | |
| CN107833424A (zh) | 家庭式可防盗智能清洁机器人 | |
| CN201936411U (zh) | 防盗报警系统 | |
| CN111724555A (zh) | 一种具有双模通信功能的角度检测智能报警装置 | |
| GB2293038A (en) | Security alarm system |