InnoSent: Bewegung erkannt, Gefahr gebannt

Bedeutsam für die Sicherheitsüberwachung ist die Bewegungserkennung. Mit einer kleinen Bewegung verraten Personen oder Fahrzeuge ihre Anwesenheit. Ihre Aktivität hebt sie von statischen Gegenständen, Einrichtungen und der Umgebung ab. Auf diese Weise ist eine Bewegung in einem abzusichernden Bereich eindeutig identifizierbar. Um Einbrecher zu entlarven, ist ebenfalls eine möglichst unauffällige Überwachung – am besten völlig unbemerkt – wichtig. Dies ist mit dem Einsatz von Sensoren umsetzbar, die unsichtbar und berührungslos die Aktivitäten beobachten. Sie liefern die digitalen Bewegungsinformationen komfortabel aus der Ferne und dienen als Trigger für automatisierte Sicherheitsmaßnahmen.

Bei der Bewegungsdetektion erfasst ein Sensor eine Veränderung innerhalb des Erfassungsbereichs. Durch die Bewegung entsteht eine Anpassung der Messergebnisse und es lässt sich eine Fremdbewegung eines Objekts schlussfolgern. Dies ist die Grundlage, um eine Bewegung eindeutig zu identifizieren und somit die Anwesenheit eines mobilen Gegenstands, Fahrzeugs oder einer Person nachzuweisen. Mithilfe dieser Information und deren Verarbeitung als digitales Signal ist es möglich, bestimmte technische Funktionen auszulösen wie die Automatisierung von Sicherheitsanwendungen.

Herausfordernde Umgebung
Die Sensorik muss mehrere Herausforderungen bewältigen, denn bestimmte Faktoren erschweren die Bewegungserkennung: Zum einem setzen die Eigenschaften des gewählten Messprinzips der Funktionalität Grenzen. Zum anderen nimmt die Umgebung des zu detektierenden Objekts Einfluss auf das Messergebnis. Auch der Verwendungszweck und die Aufgabenstellung an die Technik bestimmen mit, wie komplex die Bewegungsdetektion gestaltet ist. Je nach ausgesuchter Messtechnik und Anwendungsfall fallen die Herausforderungen unterschiedlich aus.

Beispielsweise bereiten PIR-Sensoren wärmeisolierende Kleidung Probleme oder Laser und Kamera schwierige Lichtverhältnisse. Bei Ultraschall-Sensoren hingegen verursachen Luftzüge und auch dünne Abdeckungen Komplikationen. Örtliche Gegebenheiten (komplexe Bebauungen und bewegliche Gegenstände), hohes Verkehrsaufkommen, irrelevante Kleintiere, Windbewegungen sowie mehrere Personen im Erfassungsbereich fordern der Technik viel ab. Die Folge sind falsche Messungen oder die fehlende Detektion, die die Effizienz der Anwendung beeinträchtigen.

Sicherheitsrelevante Bewegungs­detektion
Im Anwendungsbereich Sicherheitstechnik kommen weitere Anforderungen hinzu. Hier dient die Bewegungsdetektion als Schutzmaßnahme. Durch Abschreckung oder Alarmierung bei einer verdächtigen Bewegung sollen beispielsweise Einbrüche verhindert werden. Insbesondere die Zuverlässigkeit und Messgenauigkeit ist bei Bewegungssensoren im Einsatz als Sicherheitstechnik entscheidend. Auch kriminelle Handlungen wie Vandalismus verschärfen die Ansprüche an die Qualität der Technik.

Messverfahren
Es stehen viele Sensorlösungen und Technologien zu Verfügung. Je nach Komplexität der Aufgabenstellung und der Einsatzumgebung müssen Unternehmen abwägen, welches Messprinzip für ihre Sicherheitsanwendung in Frage kommt.

Für die Bewegungsdetektion sind mehrere Messverfahren im Einsatz wie beispielsweise das Infrarot (PIR), Laser oder Radar. Die Technologien nutzen verschiedene Methoden für die Bewegungserkennung. PIR erkennt die Bewegung anhand eines Unterschieds zwischen Raum- und Körpertemperatur, Laser nutzt die Lichtveränderung und Radar verwendet elektromagnetische Wellen, Ultraschall macht vom Dopplereffekt der Schallwellen zur Lokalisierung Gebrauch. Auch Videokameras können mithilfe von Algorithmen oder integrierter Sensorik Bewegungen detektieren.

Aufgrund der Preiskonditionen sind für einfache Anwendungen die PIR-Sensoren am häufigsten verbreitetet. Dies könnte sich nun dank Weiterentwicklungen im Bereich Radartechnik ändern.

Radartechnologie
Eine hervorragend geeignete Messtechnik für die Bewegungserkennung ist die Radartechnologie. Bei der Radardetektion sendet eine Antenne aktiv elektromagnetische Wellen im Hochfrequenzbereich aus. Treffen sie auf ein Objekt, entsteht eine Reflexion des Signals (Echo), welches der Sensor empfängt. Die reflektieren Signale enthalten andere Informationen als zuvor. Daraus lässt sich schlussfolgern, dass eine Bewegung stattfindet. Die Messung erfolgt kontinuierlich und in Echtzeit. Jede Positionsveränderung von sich bewegenden Personen oder Objekten nimmt Radar wahr. Die radarbasierten Daten sind mit entsprechender Signalverarbeitung als digitaler Trigger nutzbar.

Das Messverfahren mit Radar bringt im Vergleich zu konkurrierenden Technikansätzen einige Vorteile:

• Die Radarwellen sind für den Menschen unsichtbar und durchdringen verschiedene Materialien z. B. Kunststoff. So erfolgt die Messung berührungslos von einem Sensor der hinter eine Plastikgehäuse integriert ist, völlig unbemerkt von dem Bewegungsimpulsgeber.
• Das Messverfahren gibt nur einzelne Radardetektionen oder Objektcluster aus. Aus diesen Informationen ist kein optisches Bild ableitbar, sodass das Monitoring anonym und datenschutzkonform abläuft.
• Regen, Nebel, Schnee, Wind und Eis sind für Radarsensoren in der Regel keine Einschränkung. Sie erfassen die Bewegung trotz widriger Wetterbedingungen zuverlässig. Auch extreme Hitze oder Kälte machen der Technik nichts aus.
• Radarsensoren benötigen keine Wartungsarbeiten. Nach einmaliger Konfiguration sind keine regelmäßigen Kontrollen notwendig.
• Die Technik funktioniert unabhängig von den Lichtverhältnissen.
• Radarwellen haben große Reichweiten. Mit der Technik lassen sich mit nur einem Sensor großflächige Areale Überwachung und Objekte beispielsweise in 150 Meter lokalisieren. Aber auch für den Nahbereich ist die Sensorik geeignet.
• Radar hat aufgrund der hohen Auflösung und der umfangreichen Informationserfassung eine sehr gute Messqualität. Die Technik liefert präzise und zuverlässige Messergebnisse zur Lokalisierung von Objekten und Personen. Dabei stellen die Sensorlösungen Daten über Geschwindigkeit, Bewegungsrichtung, Entfernung und Winkelposition bereit.

Immer mehr Sicherheitstechnikhersteller binden Radar in ihre Produkte ein. Gleichermaßen gelingt es den Radarexperten, die Sensorik günstiger anzubieten. Somit erobern verschiedenste Radarlösungen die Branche. Innosent bietet bereits heute ein breites Spektrum an Radar-Bewegungsmeldern, die für verschiedenste Anwendungsfälle die passende Lösung parat halten.

Die verschiedenen Bewegungsdetektoren können beispielsweise zur Lichtsteuerung im Garten- oder Hofbereichen dienen, aber auch in Zusammenspiel mit einfachen Alarmanlagen. Eine Tracking Radar-Anwendung kommt für komplexere Sicherheitsüberwachung von nah bis fern in Frage.