¿Son los sensores de movimiento una buena inversión? I

Si sólo tuvieras ojos en la nuca. O en tu casa. O algo así.

Sería genial poder ver al instante si hay algo sospechoso en tu casa mientras estás fuera de ella. Entonces podrías averiguar si ha habido un robo.

Pero, ¿qué debe hacer si instala ojos mecánicos futuristas en su casa?

Pues sí. Los sensores de movimiento pueden detectar que algo se mueve en la casa y activar una alarma para que el ladrón huya o avise a la policía. Pero, ¿merece la pena? ¿Cómo funcionan los sensores de movimiento?

La historia de los sensores de movimiento

Técnicamente, los primeros sensores de movimiento del mundo aparecieron antes de la explosión del Cámbrico, hace 555 millones de años. Sin embargo, el primer sensor de movimiento mecánico no apareció hasta 555 millones de años después, cuando Heinrich Hertz inventó el radar a finales del siglo XIX.

Unas décadas más tarde, después de la Primera Guerra Mundial, todos decidieron de forma independiente que sería estupendo ver los submarinos, aviones y otros vehículos enemigos antes de atacarlos, así que desarrollaron en secreto y de forma independiente esta tecnología de radar justo a tiempo para la Segunda Guerra Mundial.

En la década de 1940, Samuel Banyo intentó lo mismo, pero en lugar de las ondas de radio utilizadas por el radar, utilizó sonidos ultrasónicos. Utilizó las ondas sonoras de forma muy parecida a como los murciélagos utilizan la ecolocalización: las ondas sonoras rebotan en el espacio y vuelven al detector, y si el patrón de las ondas sonoras devueltas cambia, significa que algo se ha movido.

Samuel Banyo pensó que la tecnología de radar podía utilizarse para las amenazas a gran escala, mientras que su tecnología de ultrasonidos podía utilizarse en los hogares para las amenazas más pequeñas, y así se creó el primer sistema de alarma antirrobo.

Tipos de sensores de movimiento

Tras la invención del sensor ultrasónico, se empezaron a probar diferentes técnicas de detección de movimiento.

El tipo más común es el detector infrarrojo pasivo, o PIR. Los sensores de movimiento PIR pueden detectar la radiación infrarroja emitida por los objetos. Todo lo que emite cierta cantidad de calor siempre brilla con radiación infrarroja, y estos sensores pueden determinar el nivel de radiación del cuerpo humano.

Los detectores de movimiento por microondas son otro tipo común. Funcionan emitiendo microondas que rebotan en las superficies. Cuando este reflejo cambia, la superficie cambia, indicando movimiento.

Los detectores de movimiento ultrasónicos se siguen utilizando a veces, pero emiten sonidos a una frecuencia que la mayoría de las mascotas pueden oír, por lo que no son una buena idea. Funcionan como los sensores de microondas, pero utilizan el sonido en lugar de las microondas.

Muchos sensores de movimiento son híbridos y utilizan dos de las tecnologías anteriores para proporcionar una detección precisa y cubrir más situaciones.

Sensores PIR

Los sensores infrarrojos pasivos (PIR) son probablemente el tipo más común de detector de movimiento. Son más eficientes energéticamente que otros tipos, lo que los hace más prácticos.

Cómo funcionan los sensores PIR

Se denominan sensores de seguridad «pasivos» porque son de los únicos sensores de movimiento que no emiten ondas sonoras, microondas u otras señales. En cambio, pueden «leer» las señales infrarrojas emitidas por el entorno y utilizarlas para detectar el movimiento.

Todo emite constantemente radiación infrarroja. La única manera de deshacerse de la radiación infrarroja es eliminar todo el calor del objeto y dejarlo en el cero absoluto, algo que los científicos no han conseguido hasta ahora y que mataría al ladrón.

Problemas habituales de los sensores PIR

Los sensores PIR son excelentes porque no hacen ruido que las mascotas puedan oír. Tampoco son susceptibles de recibir falsas alarmas de la electrónica, como ocurre con los sensores de microondas. Pueden configurarse para que se activen sólo en presencia de una gran cantidad de calor corporal, como el de una persona, o cuando se produzca un cambio de calor, como el paso de un pequeño animal.

Sin embargo, también tienen algunos problemas. Si se colocan cerca de una fuente de calor que pueda cambiar la temperatura de otros objetos, como las rejillas de ventilación del aire acondicionado, pueden provocar falsas alarmas. Este mal funcionamiento es uno de los problemas más comunes de los sensores PIR. Al parecer, no pueden distinguir entre los humanos y los aparatos de aire acondicionado.

Sensores de microondas

Los sensores de microondas utilizan muchos de los mismos principios que los sensores ultrasónicos originales, pero con mayor eficacia. Pueden ver a través de las paredes, lo que no siempre es bueno cuando hay mucho que hacer fuera de la habitación que se vigila.

Cómo funcionan los sensores de microondas

Utilizan un tipo de radar para trabajar. Los dispositivos emiten microondas que rebotan en las superficies y las miden cuando vuelven al sensor. Si hay un cambio en la forma en que estas microondas regresan, se produce el movimiento.

El sensor calcula el movimiento exacto utilizando el efecto Doppler: ¿conoces ese fenómeno por el que los motores de los coches se vuelven más ruidosos cuando están lejos, y de repente se callan cuando pasan junto a ti? Es el efecto Doppler: cuando el coche se mueve, las ondas sonoras se acercan a él y el sonido se hace más fuerte.

Ahora tome las ondas sonoras y aplique el mismo principio a las microondas. El sensor sólo sabrá que algo se ha movido por cómo se han movido las microondas antes de que reboten en el sensor.

Problemas habituales de los sensores de microondas

Los sensores de microondas pueden detectar a través de las paredes, lo que les da un alcance mucho mayor. Además, no se ven afectados por los cambios de temperatura como los sensores PIR.

Atravesar las paredes puede ser un problema. Cuando están cerca del mundo exterior, perciben cosas que no están en la habitación y se activan. Por esta razón, normalmente sólo se utilizan en el exterior.

También son sensibles a los dispositivos electrónicos que pueden provocar falsas alarmas. Es bueno que no estemos constantemente rodeados de aparatos electrónicos, ¿verdad?

Sensores ultrasónicos

Los sensores ultrasónicos son el tipo más antiguo de detectores de movimiento y han sido superados por otras tecnologías. Sin embargo, siguen siendo prácticos para algunas aplicaciones.

Cómo funcionan los sensores ultrasónicos

Los sensores ultrasónicos funcionan principalmente por ecolocalización. Hacen sonidos demasiado fuertes para ser oídos, por lo que su activación no molesta a nadie. A continuación, miden cómo se reflejan estas ondas sonoras en el entorno.

Si la estructura de las ondas sonoras se altera, significa que ha habido movimiento, lo que hará saltar la alarma cuando se active el sensor.

Problemas habituales de los sensores ultrasónicos

Los sensores ultrasónicos funcionan mejor en superficies irregulares y en el agua. Proporcionan lecturas precisas y normalmente sólo se utilizan en laboratorios científicos y con robots, no para proteger su casa de los ladrones.

Como emiten un sonido constante, requieren una potencia continua. También suelen estar al alcance del oído de perros y gatos, cobayas y ratones, por lo que resultan muy molestos para estos animales.

Esta es la primera entrada donde el equipo de Hermans Mateo le ofrece detalles muy interesantes con respeto a los detectores de movimientos, no se pierda la segunda parte en nuestro blog.