كاشف الحركة

كاشف الحركة هو جهاز كهربائي يستخدم مستشعرًا لرصد الحركة في محيطه . غالبًا ما يُدمج هذا الجهاز كجزء من نظام يؤدي مهمةً ما تلقائيًا أو يُنبه المستخدم إلى وجود حركة في منطقة معينة. تُشكل هذه الأجهزة عنصرًا أساسيًا في أنظمة الأمن، والتحكم الآلي بالإضاءة ، والتحكم المنزلي، وكفاءة الطاقة ، وغيرها من الأنظمة المفيدة. ويمكن تحقيق ذلك إما بطرق ميكانيكية أو إلكترونية . ^{[ 1 ]} وعندما تقوم الكائنات الحية بذلك، يُطلق عليه إدراك الحركة .

يحتوي كاشف الحركة الإلكتروني النشط على مستشعر بصري أو ميكروويف أو صوتي، بالإضافة إلى جهاز إرسال. أما الكاشف السلبي ، فيحتوي على مستشعر فقط، ويكشف عن بصمة الأجسام المتحركة عبر الانبعاث أو الانعكاس. وتُفسَّر التغيرات في المجال البصري أو الميكروويف أو الصوتي في محيط الجهاز بواسطة الدوائر الإلكترونية باستخدام إحدى التقنيات المتاحة. تستطيع معظم كواشف الحركة منخفضة التكلفة رصد الحركة على مسافة تصل إلى 4.6 متر (15 قدمًا) . أما الأنظمة المتخصصة، فهي أغلى ثمنًا، لكنها تتميز إما بحساسية أعلى أو بمدى أطول بكثير. وتغطي أنظمة كشف الحركة التصويرية مساحات أكبر بكثير، لأن الموجات الراديوية التي تستشعرها تعمل بترددات تخترق معظم الجدران والعوائق، ويمكن رصدها في مواقع متعددة. 

تُستخدم أجهزة استشعار الحركة على نطاق واسع في التطبيقات التجارية. ومن التطبيقات الشائعة تشغيل أجهزة فتح الأبواب الأوتوماتيكية في الشركات والمباني العامة. كما تُستخدم هذه الأجهزة بكثرة بدلاً من أجهزة استشعار الإشغال التقليدية لتشغيل مصابيح الشوارع أو الإضاءة الداخلية في الممرات، مثل ردهات المباني والسلالم. في أنظمة الإضاءة الذكية هذه ، يتم توفير الطاقة من خلال تشغيل المصابيح لفترة زمنية محددة، وبعدها يُفترض أن يكون الأشخاص قد غادروا المكان. وقد تكون أجهزة استشعار الحركة من بين أجهزة استشعار نظام الإنذار ضد السرقة المستخدمة للكشف عن المتسللين المحتملين. كما يمكن لهذه الأجهزة تشغيل كاميرات المراقبة لتسجيل أي عمليات اقتحام محتملة.

تُستخدم وحدات التحكم بالحركة أيضًا في أجهزة ألعاب الفيديو كوحدات تحكم . تسمح الكاميرا باستخدام حركات الجسم المرئية خارجيًا للتحكم، كما هو الحال في أنظمة Wii و Kinect .

يمكن اكتشاف الحركة من خلال مراقبة التغيرات في:

• ضوء الأشعة تحت الحمراء (أجهزة استشعار سلبية ونشطة)
• الضوء المرئي (أنظمة الفيديو والكاميرات)
• طاقة الترددات الراديوية (الرادار، ^{[ 2 ]} والميكروويف والكشف عن الحركة بالتصوير المقطعي )
• الصوت (الميكروفونات، وأجهزة الاستشعار الصوتية الأخرى)
• الطاقة الحركية ( أجهزة الاستشعار الكهروإجهادية ، والزلزالية، وأجهزة استشعار مفتاح القصور الذاتي)
• المغناطيسية (أجهزة الاستشعار المغناطيسية، مقاييس المغناطيسية )
• إشارات الواي فاي ( استشعار الواي فاي )

تُستخدم أنواع عديدة من أجهزة كشف الحركة على نطاق واسع:

تستخدم العديد من أجهزة استشعار الحركة الحديثة مزيجًا من تقنيات مختلفة. ورغم أن دمج تقنيات استشعار متعددة في جهاز واحد يُسهم في تقليل الإنذارات الكاذبة، إلا أنه يُقلل من احتمالية الكشف ويزيد من احتمالية التعرض للاختراق. على سبيل المثال، تجمع العديد من أجهزة الاستشعار ثنائية التقنية بين مستشعر الأشعة تحت الحمراء السلبية (PIR) ومستشعر الموجات الدقيقة في وحدة واحدة. وللكشف عن الحركة، يجب أن يتفاعل كلا المستشعرين معًا. وهذا يُقلل من احتمالية الإنذار الكاذب، إذ قد تُفعّل تغيرات الحرارة والضوء مستشعر الأشعة تحت الحمراء السلبية (PIR) دون مستشعر الموجات الدقيقة، أو قد تُفعّل حركة أغصان الأشجار مستشعر الموجات الدقيقة دون مستشعر الأشعة تحت الحمراء السلبية. مع ذلك، إذا تمكن متسلل من خداع أيٍّ من مستشعري الأشعة تحت الحمراء السلبية أو الموجات الدقيقة، فلن يتمكن المستشعر من رصده.

غالبًا ما تُستخدم تقنية الأشعة تحت الحمراء السلبية (PIR) مع نموذج آخر لزيادة الدقة وتقليل استهلاك الطاقة. تستهلك تقنية PIR طاقة أقل من تقنية الكشف بالموجات الدقيقة، ولذلك تتم معايرة العديد من أجهزة الاستشعار بحيث عند استشعار حركة ما بواسطة مستشعر PIR، يتم تنشيط مستشعر الموجات الدقيقة. وإذا رصد الأخير أيضًا وجود دخيل، يتم إطلاق الإنذار.

• مفتاح الغسق ، الذي يُشغل المصباح عند حلول الظلام ويُطفئه عند بزوغ الفجر
• كاشف الحرارة ، وهو مكون حساس للحرارة يستجيب للطاقة الحرارية الناتجة عن الحمل الحراري، على سبيل المثال للكشف عن حرارة الحريق
• التقاط الحركة ، وتتبع الحركات وتحويلها إلى تنسيق رقمي
• وحدة تحكم الحركة لأجهزة ألعاب الفيديو
• اللاقط (تقنية الموسيقى) ، محول طاقة يلتقط الاهتزازات الميكانيكية التي تنتجها الآلات الموسيقية
• مستشعر التقارب ، وهو مستشعر يكشف وجود الأجسام القريبة دون أي تلامس مادي.
• كاميرا عن بعد ، كاميرا موضوعة في منطقة لا يتواجد فيها المصور
• كاشف الدخان ، وهو جهاز يكشف الدخان، وعادةً ما يكون مؤشراً على وجود حريق.

• الكشف عن الحركة العلائقية
• www.cs.rochester.edu/~nelson/research
• خوارزميات كشف الحركة في معالجة الصور
• أبحاث الكشف عن الحركة والتعرف عليها
• شرح عملية الكشف عن الوجود والغياب
• فيديو توضيحي لخوارزمية كشف الحركة