Seja nos negócios, indústria, ou gestão municipal, controle de tráfego e gestão inteligente de estacionamentos são um tema que merece atenção. Hoje em dia, vários métodos populares de detecção de veículos, como sensores ultrassônicos, sensores ópticos, e detectores de veículos magnéticos têm certas limitações na detecção da presença de veículos, que trazem grandes obstáculos para otimizar o fluxo de tráfego. Portanto, é muito importante conhecer e configurar o sistema de detecção de estacionamento adequado. Vamos nos concentrar na detecção de veículos por microondas para ajudá-lo a tomar uma decisão melhor sobre se você deve escolher esta solução para detecção de veículos.. Se você está procurando um fabricante que usa sensores de movimento de radar de microondas para detecção de estacionamento, certifique-se de ler o conteúdo completo deste artigo. MOKOSmart tem se concentrado na fabricação e R&D de produtos IoT por mais de 16 anos, e nosso LW009 também usa o sensor geomagnético e sensor de radar de micro-ondas. Sobre as características do nosso produto, também forneceremos uma introdução detalhada neste artigo.
O que é um sistema de detecção de veículos por microondas?
O sistema de detecção de veículos por microondas usa sinais de rádio de alta frequência transmitidos por uma linha direta. O detector registra as mudanças de frequência das ondas que ocorrem quando a fonte de micro-ondas e o veículo estão em movimento relativo. Isso permite que o dispositivo detecte veículos em movimento. O radar pode detectar objetos distantes e determinar sua posição e velocidade. A pesquisa mostrou que os sensores de radar de microondas fornecem informações reais, dados precisos para aliviar o congestionamento do tráfego e os problemas de estacionamento, mas a tecnologia também é vulnerável ao clima, especialmente em clima e ambientes inclementes.
História da detecção de radar
Radar é a abreviação de detecção de rádio e alcance. No final do século 19, Heinrich Hertz foi a primeira pessoa a mostrar que as ondas de rádio podem ser refletidas em objetos de metal. Christian Hulsmeyer estava usando para detectar navios e evitar colisões no início do século 20.
Até a Segunda Guerra Mundial, radar foi muito melhorado e usado para pulsos de tempo em osciloscópios. Foi também nessa época que os cientistas descobriram que o radar poderia ser usado para determinar a distância e o ângulo de um alvo.. Décadas depois, esta tecnologia encontrou outras aplicações em outras aplicações, incluindo detecção de veículos.
Como funciona a detecção de veículos por microondas
Existem dois tipos de sensores de radar de microondas, eles são Radar CW Doppler e radar FMCW.
Efeito Doppler
No 1842, Christian Doppler descreveu um fenômeno no qual a frequência ou comprimento de onda das ondas (luz, som, etc.) aumentou ou diminuiu. No radar Doppler, a velocidade do veículo é proporcional à mudança de frequência entre as ondas recebidas e transmitidas. O fenômeno pode ser usado para detectar a presença de veículos.
O sinal refletido do veículo pode ser usado para medir o canal, presença, volume, liberação, classificação, Rapidez, etc., e pode fornecer avisos de prevenção de colisão, avisos de área de dilema, avisos de rumo errado, e avisos de estacionamento. Para um determinado tamanho de antena, quanto maior a frequência, quanto maior a resolução espacial do radar.
Radar CW Doppler emite CFW. A transmissão constante de frequência ao longo do tempo permite que a velocidade do refletor seja calculada. A frequência da forma de onda refletida aumenta quando o veículo está perto do radar e diminui quando o veículo está longe da antena do radar. A fórmula do radar Doppler é:
v = c × fD / 2 × fC × (cos ϑ)
Onde
v = velocidade
c = velocidade da luz
ϑ = ângulo entre a direção do veículo e a propagação das ondas do radar
f C = frequência portadora
f D = frequência Doppler
Uma grande desvantagem inerente do radar CW Doppler é sua incapacidade de detectar se existem veículos estacionados..
Radar FMCW
No radar FMCW, a frequência do comprimento de onda muda com o tempo. Nosso detector de veículos LW009 usa radar FMCW. Este dispositivo de radar pode detectar a presença de veículos estacionados, bem como detectar a presença de veículos
A distância do veículo é diretamente proporcional à diferença entre a frequência do transmissor durante a detecção e a frequência do transmissor durante a recepção expressa como:
R = c × T × Δf / (2 × B)
Onde
R = autonomia do veículo
Δf = diferença instantânea na frequência entre a recepção e a transmissão do sinal
B = Largura de banda de modulação de RF
T = Período de modulação ou período de tempo
O radar FMCW calcula a velocidade de deslocamento de um veículo dividindo as faixas do caminho percorrido em compartimentos ou zonas de comprimento conhecido. A fórmula da velocidade do veículo é:
v = d /ΔT
Onde
v = velocidade do veículo
d = distância entre os bordos de ataque das zonas
ΔT = tempo entre a chegada do veículo nos bordos de ataque de zonas/receptáculos adjacentes
Os radares FMCW são versáteis e também podem usar o efeito Doppler para calcular a velocidade do veículo.
De acordo com a comparação de dados acima, podemos saber que o radar FMCW é superior ao radar CW na detecção de veículos e coleta de dados. Ele pode julgar com precisão a presença, Rapidez, tempo de chegada, ocupação, classificação do veículo, e tempo de fila de veículos, e pode detectar acidentes, identificar veículos estacionados, e fornecer avisos de área de perigo e avisos errados.
Por que usar a detecção de veículos por microondas
Diferente dos sensores fotoelétricos ou ultrassônicos, sensores de radar de microondas são menos afetados pela temperatura, chuva, vento, névoa, umidade, luz, e outras condições. Como um resultado, pode fornecer dados precisos para detecção de estacionamento ao ar livre, bem como a detecção de veículos parados e em movimento. Além disso, a instalação e manutenção são mais fáceis do que outras tecnologias de detecção. além do que, além do mais, há um menor risco de danos ao equipamento porque o radar detector de tráfego não é montado sobre trilhos.
Desafios do sensor de estacionamento por radar de microondas
Pode ser um desafio para os sensores de radar detectar alvos menores e veículos com pouco espaço entre eles. E só pode detectar veículos que viajam mais rápido do que uma velocidade predefinida. Veículos abaixo dessa velocidade podem ficar esperando uma mudança de sinal para ativar o próximo veículo. Como os sensores de movimento de micro-ondas geralmente são montados no topo da luz de sinalização, não é fácil inspecionar do solo. Uma pista separada é necessária para detectar veículos virando à direita, mas uma mistura de detectores de anel e micro-ondas pode ser usada em uma interseção. Os detectores de veículos por microondas também podem ser usados como semáforos para controlar o tráfego na ponte estreita que leva à entrada e saída do estacionamento.
Onde a detecção de veículos por microondas pode ser usada?
ferrovias: Os trens se movem rápido, um após o outro, e a detecção precisa de sua presença pode ser relatada nos bastidores para avisar quando o trem chegará à estação, bem como para programar quanto tempo levará até que o próximo trem passe no mesmo trilho. A detecção de veículos por microondas pode não apenas melhorar a eficiência do trabalho, mas também evitar o desastre causado por negligência humana.
Doca de carregamento: O espaço para veículos no cais é limitado, mas um caminhão após o outro vem para descarregar. Portanto, para que as mercadorias entrem e saiam do caminhão com eficiência, é importante avisar o operador assim que o caminhão chegar.
Postos de carregamento para veículos elétricos: Se os carros nas estações de carregamento não forem colocados de maneira padrão e causarem congestionamento, inevitavelmente fará com que os clientes’ experiência pior, o que levará a um declínio nos negócios. Portanto, para evitar que os carros não estacionem nas estações de carregamento de acordo com os regulamentos, bem como a detecção atempada de veículos não autorizados estacionados em estações de carregamento de veículos elétricos, muitas estações de carregamento implantaram sensores de monitoramento de radar.
Cabine de Pedágio: O sensor de radar de micro-ondas detectará a presença do veículo e ativará a barra de parada quando o veículo se aproximar do pedágio. Isso melhora a eficiência do tráfego, otimiza processos, e reduz a pressão de trabalho e tráfego.
Por que você deve escolher o LW009 da MOKOSMART?
A MOKOSMART desenvolveu um sistema de detecção de veículos que integra radar de micro-ondas e sensores magnéticos para ajudar o pessoal relevante a encontrar a solução certa para atender às suas necessidades por meio de detecção precisa de modo duplo. Abaixo estão alguns benefícios de escolher nosso plano:
O sensor de modo duplo melhora muito a precisão da detecção: os sensores de estacionamento comuns no mercado geralmente são detecção magnética única ou apenas detecção de radar, o que aumenta muito a probabilidade de falsa detecção quando é interferido por um campo eletromagnético ou outros ambientes restritos, e a precisão da detecção pode atingir mais de 99%.
Fácil instalação e manutenção: existem dois modelos de nosso sensor de estacionamento para suportar diferentes métodos de instalação. LW009-IG pode ser embutido no solo, e também há um design de estrutura de manga destacável para oferecer suporte à manutenção pós-venda simples. O LW009-SM também vem com cola para evitar furos. além do que, além do mais, sensores de temperatura e umidade também são suportados para detectar se a estrada está congelada.
Alta fiabilidade: a distância de transmissão ultralonga do LoRaWAN é de 500m ~ 1000m, e a bateria de baixa potência torna sua vida útil até 5 anos.
Como funciona o nosso LW009
Nosso sensor de detecção de estacionamento adota um método de detecção de status de estacionamento combinando campo magnético e micro-ondas, que se caracteriza da seguinte forma: O equipamento usado neste método inclui sensor geomagnético de três eixos e sensor de radar de microondas, incluindo os seguintes passos:
Degrau 1: Use o sensor geomagnético triaxial para monitorar o valor de flutuação, valor pico-pico, e valor médio dos dados do campo magnético triaxial XYZ para julgar as mudanças no status do estacionamento. Se os dados amostrados estiverem próximos do valor crítico, iniciar o sensor de radar de micro-ondas;
Degrau 2: Aquisição e pré-processamento de dados por micro-ondas: sensor de radar de micro-ondas é usado para realizar varredura de onda triangular de intervalo igual, e dois sinais sob cada ponto de frequência discreta são recebidos. A fórmula da janela de Hanning é usada para processar os dados coletados, e a transformada discreta de Fourier é usada para processar ainda mais os dados, convertendo o domínio do tempo no domínio da frequência para análise;
Degrau 3: Detecção de veículo por microondas, incluindo os seguintes passos:
Degrau 3.1: Os dados obtidos na etapa 2 são analisados no domínio da frequência e são modulados;
Degrau 3.2: Envie os dados do módulo obtidos na Etapa 3.1 ao preditor SVM para obter o resultado da decisão do preditor SVM sobre o status de estacionamento;
Degrau 3.2: Ao enviar os dados de módulo obtidos na Etapa 3.1 no preditor de rede neural, o resultado do julgamento do preditor de rede neural no status de estacionamento pode ser obtido;
Degrau 4: Ajuste de peso dinâmico, incluindo os seguintes passos:
Degrau 4.1: primeiramente, um peso de julgamento é predefinido de acordo com a precisão do sensor geomagnético de três eixos, preditor SVM, e preditor de rede neural.
Degrau 4.2: Se os três resultados do julgamento forem consistentes, o peso permanece inalterado;
Degrau 4.3: Se os três resultados do julgamento forem inconsistentes, o peso deve ser recalculado de acordo com sua respectiva precisão;
Degrau 5: O status do estacionamento após o julgamento abrangente é obtido de acordo com os pesos mais recentes com base nos resultados da detecção do estacionamento geomagnético, os resultados do julgamento do preditor SVM, e os resultados do julgamento do preditor de rede neural.
O nosso sistema de detecção de estacionamento é adequado para o seu ambiente??
Não importa em que setor você esteja e quais tipos de sistemas inteligentes de detecção de veículos você está procurando, O MOKOSMART pode acelerar a implementação e aumentar a personalização com base em suas instalações e necessidades reais.
Se a sua instalação requer apenas inspeção de veículos móveis, nosso detector de veículos sem fio LW009 oferece a flexibilidade de inspeção de que você precisa. além do que, além do mais, se você precisar detectar a presença de pessoas e objetos além de apenas seu movimento, nosso sensor PIR pode ser usado em conjunto com seu cenário de aplicação. Entre em contato com nossa equipe e deixe-nos fazer o produto ideal para o seu projeto.
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