[Перевод] Отчёт о функциональных испытаниях датчика миллиметровых волн DFRobot C100119.12.2024 12:00

DFRobot C1001 — это высокоточный мини-радар миллиметровых волн диапазона 60 ГГц. Датчик совместим с платами Arduino, ESP32 и micro: bit, что обеспечивает возможность его применения c различными платформами.

Инструкция по созданию стенда приведена здесь.

Натурные испытания имеют значение для понимания точности и надежности датчика. Отчёт предоставляет необходимую информацию для принятия обоснованных решений о включении датчика C1001 в домашние системы безопасности и контроля здоровья.

DFRobot C1001, мини-радар миллиметровых волн диапазона 60 ГГц.

Тест функции обнаружения падения

Метод тестирования: датчик настроен на режим «Обнаружения падения» с установкой сверху на высоте 2,7 м. Испытуемый быстро ложился в пределах диапазона обнаружения, чтобы проверить, может ли датчик точно обнаружить падение. Диапазон обнаружения падения отмечен лентой.

Фотографии с испытания:

Рисунок 1. Обнаружение падения с помощью датчика

Рисунок 2. Диапазон обнаружения падения датчиком

Результаты теста: датчик обнаружил падение, загорелся встроенный индикатор. Как только испытуемый встал, индикатор погас. При высоте установки 2,7 м диапазон обнаружения падения образовал круг диаметром около 4 м.

Заключение и предложения: датчик C1001 эффективно обнаруживает падения, что делает его пригодным для контроля состояния пожилых людей или людей, подверженных риску падения, например, дома. Для оптимальной работы убедитесь, что датчик установлен на рекомендуемой высоте и в пределах зоны обнаружения без препятствий распространения сигнала.

Тест функции распознавания сна

Метод тестирования: датчик установлен, как показано на схеме ниже. Пока испытуемый спал, камера рядом с кроватью записывала контрольное видео. Выходные данные датчика сравнивались с видеоданными для оценки точности определения информации о сне.

Рисунок 3. Схема установки и тестовое видео датчика

Фотографии с испытания:

Рисунок 4. Датчик выявил неглубокий сон

.Рисунок 5. Датчик обнаружил, что человек встал с кровати

Рисунок 6. Датчик выводит статистику сна после того, как вы встаете с постели

Результаты теста: выходные данные точно соответствовали видеоданным, определяя, когда человек ложится в кровать и встаёт с неё, а также различные состояния сна. После того, как испытуемый вставал с кровати, предоставляется подробная статистика сна.

Заключение и предложения: датчик обеспечивает точное определение момента, когда человек ложится в кровать и покидает её, и состояний сна, что соответствует видеоданным. Эта функция особенно полезна для систем мониторинга сна, помогая отслеживать режимы и нарушения сна. Для получения точных результатов убедитесь, что датчик расположен в соответствии со схемой установки.

Тест на определение максимального расстояния обнаружения присутствия

Метод тестирования: датчик настроен на режим «Распознавание сна». Испытуемый спокойно сидит перед датчиком для определения максимального расстояния, на котором датчик может обнаружить неподвижное человеческое тело.

Инструменты тестирования: линейка, ноутбук, плата разработки DFRobot FireBeetle.

Фотографии испытания:

Рисунок 7. Вывод информации с датчика

Рисунок 8. Расстояние от датчика до человека

Результаты теста: максимальное расстояние обнаружения присутствия 4 метра.

Заключение и предложения: датчик может обнаруживать неподвижное человеческое тело на расстоянии до 4 метров, что делает его идеальным для обнаружения присутствия в системах безопасности или автоматизированных системах управления освещением. Для надёжной работы датчика убедитесь, что он находится в указанном диапазоне.

Тест определения параметров движения тела

Метод тестирования: датчик настроен на режим «Обнаружение падения» и установлен сверху. Испытуемый спокойно сидит под датчиком, затем ходит и бегает, чтобы получить изменения параметров движения тела с датчика.

Фотографии испытания:

Рисунок 9. Вывод информации об обнаружении параметров движения тела с датчика

Рисунок 10. Определение параметров движения тела с помощью датчика

Результаты теста: когда испытуемый спокойно сидит под датчиком, параметр движения тела равен 1. Во время ходьбы параметр варьируется от 2 до 60. Во время бега изменяется в диапазоне от 16 до 100. Показания эффективно отображают состояние движения испытуемого.

Заключения и предложения: датчик точно отражает различные состояния движения, при этом параметры движения тела меняются в зависимости от уровня активности. Это может быть полезно при отслеживании занятий фитнесом или мониторинге повседневной активности в приложениях для здоровья. Для обеспечения точного отслеживания движения рекомендуется правильная калибровка. 

Тест определения Частоты Дыхательных Движений (ЧДД)

Метод тестирования: датчик настроен на режим «Распознавание сна» и размещен на расстоянии 1,5 метра перед испытуемым, прямо напротив его груди. Испытуемый изменял частоту дыхания в соответствии с метрономом для проверки точности определения датчиком ЧДД.

Инструменты тестирования: ноутбук, плата разработки DFRobot FireBeetle, электронный метроном.

Данные теста:

Рисунок 11. Выходная информация о ЧДД с датчика

Рисунок 12. Определение ЧДД с помощью датчика

Результаты теста: ЧДД, измеренная датчиком, почти соответствует фактической частоте дыхания, что свидетельствует о высокой точности датчика.

Заключение и предложения: ЧДД, измеренная датчиком, почти соответствует фактической, что свидетельствует о высокой точности. Эта функция полезна для систем мониторинга здоровья, поскольку она дает представление о состоянии здоровья органов дыхания. Для достижения наилучших результатов убедитесь, что датчик расположен на указанном расстоянии и направлен прямо на грудь.

Внимание: этот продукт не является профессиональным медицинским устройством и не может использоваться в качестве вспомогательного инструмента для диагностики и лечения. 

Тест определения Частоты Сердечных Сокращений (ЧСС)

Метод тестирования: датчик настроен на режим «Распознавание сна» и расположен на расстоянии 1,5 метра перед испытуемым, прямо напротив его груди. Точность определения ЧСС датчиком была проверена путем сравнения его данных с показаниями браслета обнаружения движения и обнаружения пульсовой волны, записанными одновременно.

Инструменты тестирования: ноутбук, плата разработки DFRobot FireBeetle, спортивный браслет

Данные теста:

Рисунок 13. Выходная информация о ЧДД с датчика

Рисунок 14. Определение ЧСС с помощью датчика

Заключение и предложения: датчик обеспечивает последовательные показания ЧСС, сопоставимые с другими устройствами мониторинга. Это делает его полезным для базового мониторинга ЧСС в немедицинских приложениях. Как и при определении частоты дыхания, правильное размещение датчика имеет решающее значение для получения точных данных.

Внимание: этот продукт не является профессиональным медицинским устройством и не может использоваться в качестве вспомогательного инструмента для диагностики и лечения. 

Тест определения максимального расстояния обнаружения движения

Метод тестирования: датчик настроен на режим «Распознавание сна». Человек активно двигается перед датчиком для определения максимального расстояния, на котором датчик может обнаружить движение.

Инструменты тестирования: линейка, ноутбук, плата разработки DFRobot FireBeetle.

Фотографии испытания:

Рисунок 15. Вывод информации о максимальном расстоянии обнаружения движения с датчика

Рисунок 16. Наибольшее расстояние обнаружения движения для датчика

Результаты теста: максимальное расстояние, на котором датчик может обнаружить движение, составило 11 метров. Когда датчик обнаруживает движение, загорается встроенный светодиод HP (этот светодиодный индикатор можно отключить с помощью команды), а на вывод IO1 подается напряжение высокого уровня — 3,3 В.

Заключение и предложения: датчик обнаруживает движение на расстоянии до 11 метров, что подходит для мониторинга площади в системах безопасности или автоматизации. Отрегулируйте размещение и настройки датчика в соответствии с конкретной средой и потребностями обнаружения. 

Тест определения диапазона обнаружения движения сверху

Метод тестирования: датчик настроен на режим «Обнаружение падения» и установлен на высоте 2,7 метра. Человек обошел край зоны обнаружения датчика, чтобы определить максимальный диапазон обнаружения движения, а периметр был отмечен лентой.

Инструменты тестирования: ноутбук, плата разработки DFRobot FireBeetle, лента.

Фотографии испытания:

Рисунок 17. Диапазон обнаружения движения датчика, установленного сверху

Результаты теста: диапазон обнаружения движения для датчика, установленного на высоте 2,7 метра, составляет круг с приблизительным радиусом 7 метров. Угол обнаружения, рассчитанный с использованием обратных тригонометрических функций, составляет приблизительно 100°.

Заключение и предложения: широкое покрытие, которое даёт датчик (круг с радиусом 7 м и углом обнаружения 100°), полезно для мониторинга сверху больших пространств. Убедитесь, что высота и угол установки оптимизированы для максимального покрытия. 

Заключение

Тестирование мини-радара миллиметровых волн C1001 продемонстрировало его надежную работу и варианты применения в различных приложениях.

Habrahabr.ru прочитано 2495 раз