淺析入侵探測(cè)器技術(shù)與未來市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)

防盜報(bào)警系統(tǒng)主要是由主機(jī)和探測(cè)器等組成，而探測(cè)器在防盜報(bào)警系統(tǒng)中又發(fā)揮著前端探測(cè)的作用；因此，探測(cè)器的性能穩(wěn)定與否將直接關(guān)系到整個(gè)防盜報(bào)警系統(tǒng)能否正常的運(yùn)行。在多年的研究和發(fā)展過程中，由于誤報(bào)、漏報(bào)、干擾等問題一直是防盜報(bào)警系統(tǒng)行業(yè)需要攻克的技術(shù)難題。所以廠家們只能盡最大的努力，通過自身的技術(shù)創(chuàng)新盡可能地降低這些問題發(fā)生的幾率，以獲得用戶的認(rèn)可。

????? 據(jù)某些專業(yè)人士介紹，在防盜報(bào)警系統(tǒng)中，報(bào)警主機(jī)在技術(shù)上已經(jīng)相對(duì)比較成熟，今后會(huì)向集成更多路數(shù)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)化、有線無線整合等方向延伸，在技術(shù)上并沒有太大的變化。而探測(cè)器技術(shù)五花八門，技術(shù)的研究與發(fā)展的空間比較大，因而防盜報(bào)警系統(tǒng)的創(chuàng)新都集中體現(xiàn)在探測(cè)器的技術(shù)變革之上，所以，廠家們將會(huì)把探測(cè)器的技術(shù)研究作為防盜報(bào)警技術(shù)的重心。而經(jīng)過廠家們長(zhǎng)期的技術(shù)研發(fā)與整合，市場(chǎng)上的探測(cè)器技術(shù)呈多元化方向發(fā)展。

多元化的探測(cè)新技術(shù)

????? 多光束技術(shù)

????? 在眾多的探測(cè)技術(shù)中，紅外探測(cè)是最常見的一種探測(cè)技術(shù)；而在主動(dòng)式紅外探測(cè)器中，單光束技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)難以滿足人們對(duì)探測(cè)器的要求。據(jù)HoneywellSecurity有關(guān)人士表示，主動(dòng)紅外探測(cè)器技術(shù)主要采用一發(fā)一收，屬于線形防范，目前已經(jīng)從最初的單束發(fā)展到了多束，這樣能有效減少誤報(bào)，加強(qiáng)防范的可靠性。為了擴(kuò)大防范范圍，克服普通主動(dòng)紅外對(duì)射防范范圍不足的缺點(diǎn)，很多廠家研制出了多束光柵式主動(dòng)紅外對(duì)射，它實(shí)際上是單光束主動(dòng)紅外技術(shù)的延伸。

????? 據(jù)了解，探測(cè)器的紅外光束一發(fā)一收，筑起了一個(gè)安全防護(hù)區(qū)域，而一旦有物體遮擋住了紅外光束，探測(cè)器便會(huì)反應(yīng)出紅外線信號(hào)中斷從而報(bào)警，起到防盜作用。而單光束的紅外對(duì)射只有一組對(duì)射線，這使得探測(cè)器的覆蓋范圍只有很小區(qū)域，因而給小偷等犯罪分子有機(jī)可乘，因此，具有多組光束、可從不同方向和角度交叉對(duì)射的多光束技術(shù)被催生出來。這種技術(shù)使得光束覆蓋范圍增大且變的更為復(fù)雜，大大增強(qiáng)了防范的安全性，有效地降低了誤報(bào)、漏報(bào)的發(fā)生。

????? 防遮擋、噴涂和寵物檢測(cè)技術(shù)

????? 探測(cè)器在工作的時(shí)候經(jīng)常會(huì)受到一些人為的故意破壞或者其他物體不慎進(jìn)入的干擾，從而發(fā)生誤報(bào)或漏報(bào)的情況，而針對(duì)于此，各種避免的探測(cè)措施也隨之不斷被研究出來，那么最主要的幾種技術(shù)是防遮擋、防噴涂和防寵物技術(shù)。

????? 據(jù)Bosch相關(guān)人士介紹，由于移動(dòng)探測(cè)器通常基于探測(cè)入侵者輻射熱量的被動(dòng)紅外線（PIR）技術(shù)，往往只要遮蓋住探測(cè)器就能輕易騙過。防遮擋系統(tǒng)就是在探測(cè)器鏡頭被覆蓋或被擋住時(shí)觸發(fā)警報(bào)，而今天的防遮擋探測(cè)器的先進(jìn)程度進(jìn)一步提高，即使將透明發(fā)膠噴到鏡頭上也會(huì)觸發(fā)警報(bào)。因此，一種被稱之為“多點(diǎn)防遮擋和集成噴涂檢測(cè)”技術(shù)就能充分保證探測(cè)器的探測(cè)可靠性。它包括鏡后測(cè)光功能、紅外線接收器反射功能和集成噴涂檢測(cè)等功能，鏡后測(cè)光功能可防止物質(zhì)流過探測(cè)器正面；紅外線接收器反射功能可防止物體接近或遮擋探測(cè)器。若在金庫(kù)、保險(xiǎn)庫(kù)等場(chǎng)所中安裝了具有防遮擋技術(shù)的探測(cè)器，搶劫分子就不會(huì)輕易得手。

????? 貓、狗、鳥等動(dòng)物（甚至包括小孩）無意識(shí)進(jìn)入探測(cè)區(qū)域造成的誤報(bào)情況時(shí)常發(fā)生，而為了避免這種情況的發(fā)生，防寵物入侵探測(cè)技術(shù)就是專門針對(duì)小動(dòng)物而研究設(shè)計(jì)的。例如，HoneywellSecurity就專門針對(duì)這種情況研究了“運(yùn)動(dòng)曲線分析”防寵物探測(cè)技術(shù)，該技術(shù)主要根據(jù)人（包括大人、小孩）與小動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)方式不同，進(jìn)而由計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行分析，采用微處理技術(shù)融入到探測(cè)器里，這樣寵物（40kg以下）不論在什么區(qū)域活動(dòng)，探測(cè)器都不會(huì)報(bào)警。這樣探測(cè)技術(shù)便為特殊情況做出了特殊處理，從而防止了誤報(bào)的發(fā)生。

????? 微波墻技術(shù)

????? 在科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展環(huán)境下，許多新的探測(cè)技術(shù)不斷地涌現(xiàn)出來，而為了更好地適應(yīng)各種安防等級(jí)不同的應(yīng)用場(chǎng)所，廠家們也是盡顯渾身解數(shù)，不斷創(chuàng)新和改良自己的探測(cè)技術(shù)，以滿足應(yīng)用的需求。

?電站、監(jiān)獄、軍事設(shè)施、高風(fēng)險(xiǎn)工業(yè)區(qū)域等高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的防護(hù)場(chǎng)所，探測(cè)器需要有高穩(wěn)定性和高抗漏報(bào)功能，因此，微波墻探測(cè)器是其最好的選擇。深圳市華際電子系統(tǒng)有限公司的總經(jīng)理余剛談到，微波墻包含了獨(dú)立的發(fā)射器單元和接收器單元，面對(duì)面安裝,防護(hù)范圍最遠(yuǎn)不超過允許長(zhǎng)度，微波形成一個(gè)實(shí)體的柵欄，能有效地防止非法入侵。它能對(duì)低于200米的探測(cè)范圍進(jìn)行數(shù)字信號(hào)分析；降低如惡劣天氣等干擾因素，以及環(huán)境改變等引發(fā)誤報(bào)的可能，因而是高防護(hù)場(chǎng)所的有效保障。

????? 太陽(yáng)能全無線對(duì)射探測(cè)技術(shù)

????? 太陽(yáng)能全無線紅外探測(cè)技術(shù)的興起與應(yīng)用是探測(cè)技術(shù)發(fā)展的又一亮點(diǎn)。太陽(yáng)能無線對(duì)射利用太陽(yáng)能供電，信號(hào)通過無線發(fā)送，不必再敷電源線和信號(hào)線，真正做到全無線工作，較大程度地解決了施工維護(hù)麻煩的難題，它的工作原理與傳統(tǒng)的有線對(duì)射基本相同，但探測(cè)器功率必須降低，否則太陽(yáng)能板面積過大不利于生產(chǎn)和使用。

????? 據(jù)寧波恒博通訊設(shè)備有限公司的市場(chǎng)部經(jīng)理史敬介紹，太陽(yáng)能紅外對(duì)射探測(cè)器內(nèi)置了可充電鋰電池，供電部分采用太陽(yáng)能板供電，這樣就可以循環(huán)利用太陽(yáng)能，無需敷設(shè)電源線纜。一般來說太陽(yáng)能板為非晶硅，不需要太陽(yáng)直射就能產(chǎn)生電能，安裝環(huán)境大大擴(kuò)展。另外，太陽(yáng)能板的供電能力要遠(yuǎn)大于對(duì)射的功耗，保證晚上無光線和連續(xù)陰雨天也能照常工作。并且，對(duì)射內(nèi)置了無線發(fā)送模塊，報(bào)警信號(hào)用無線傳輸，在符合國(guó)家相關(guān)政策法規(guī)的前提下，盡可能用大功率的發(fā)射模塊，以保證對(duì)射探測(cè)器與主機(jī)間的有效無線傳輸距離。因此，太陽(yáng)能紅外探測(cè)器的出現(xiàn)為用戶提供了不同的選擇。

探測(cè)靈敏度的大大提高

????? 探測(cè)器的前端透鏡直接影響到探測(cè)的角度和距離。以往的紅外探測(cè)器主要采用傳統(tǒng)的單波束PIR反射聚焦式光學(xué)系統(tǒng)和多波束型透鏡聚焦式光學(xué)系統(tǒng)，這些鏡片經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生在探測(cè)范圍內(nèi)紅外探測(cè)不均勻而引起誤報(bào)的問題。而目前出現(xiàn)了基于“均勻一致的紅外透鏡”技術(shù)以解決上述問題。例如，半球面透鏡的使用大大改善了前兩者焦距變化而造成的靈敏度不均衡的缺陷，是一種新型的探測(cè)鏡片。

??? 單波束反射聚焦系統(tǒng)是利用曲面反射鏡將來自目標(biāo)的紅外輻射匯聚在紅外傳感器上；這種方式的探測(cè)器境界視場(chǎng)角較窄，一般在5°以下，但作用距離較遠(yuǎn)，可長(zhǎng)達(dá)百米。而多波束型菲涅爾透鏡則為多層光束結(jié)構(gòu)，這種透鏡是用特殊塑料一次成型，若干個(gè)小透鏡排列在一個(gè)弧面上。警戒范圍在不同方向呈多個(gè)單波束狀態(tài)，組成立體扇形感熱區(qū)域，構(gòu)成立體警戒。該菲涅爾透鏡自上而下分為幾排，上面透鏡較多，下面較少。其水平可以大于90°，垂直視場(chǎng)角最大也可以達(dá)到90°，在探測(cè)靈敏度上已經(jīng)大大高于單波束反射鏡片的技術(shù)。雖然如此，但是菲涅爾透鏡由于焦距的不同在探測(cè)靈敏度上還是存在著不均勻的問題。

??? 對(duì)此，華際余剛表示，傳統(tǒng)的菲涅爾透鏡采用的是“標(biāo)準(zhǔn)鏡頭，廣角部分鏡頭看遠(yuǎn)處，變焦部分看近處”，因而安裝高度、探測(cè)距離的遠(yuǎn)近對(duì)靈敏度影響大，并且探測(cè)器正下方容易有死角，需要帶支架安裝或配置下視窗防護(hù)，而半球面鏡頭的使用則可以有效地解決靈敏度的均衡問題，其優(yōu)越性主要表現(xiàn)在：半球面鏡頭結(jié)構(gòu)不同距離的探測(cè)物體焦距相等，這便改善了傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)鏡頭由于焦距變化引起靈敏度不均衡的問題。另外，在一定半徑范圍，相同焦距的球面鏡頭比標(biāo)準(zhǔn)菲涅爾鏡頭覆蓋的面積更大，探測(cè)角度可達(dá)到大約110°（而非傳統(tǒng)探測(cè)器的90°），并可以完全避免探測(cè)器在安裝正下方的死角。因此，半球面鏡的使用使得探測(cè)器的覆蓋范圍、靈敏度和可靠性都有較大的提升。

紅外感應(yīng)單元的有效改進(jìn)

測(cè)器的探測(cè)過程中，被動(dòng)紅外感應(yīng)單元的工作穩(wěn)定性是衡量探測(cè)器好壞的主要標(biāo)準(zhǔn)之一。在室內(nèi)的防盜報(bào)警系統(tǒng)中，經(jīng)常遇到由于探測(cè)器易受氣流等各種風(fēng)源的變化而造成誤報(bào)，或者又因?yàn)橄募镜母邷丶碍h(huán)境的封閉造成探測(cè)范圍縮短而形成的漏報(bào)，這兩種情況都是探測(cè)器不穩(wěn)定的表現(xiàn)。

????? 由于長(zhǎng)期以來，防盜報(bào)警行業(yè)總是力圖在探測(cè)性能和防誤報(bào)警兩方面取得平衡，結(jié)果是往往避免了誤報(bào)警卻嚴(yán)重影響了探測(cè)性能，例如，PIR移動(dòng)探測(cè)器就是靠室內(nèi)溫度與人體溫度的差異來區(qū)分入侵報(bào)警的，因而它主要是以室溫為標(biāo)準(zhǔn)，一旦有入侵，因人體溫度而使防區(qū)發(fā)生溫差，探測(cè)器就能檢測(cè)到，這便很容易使得誤報(bào)幾率增加。而目前，一種“動(dòng)態(tài)溫度補(bǔ)償”技術(shù)能基本解決這一問題，它采用高級(jí)算法，在室溫高于或接近人體體溫時(shí)能漸進(jìn)式地降低靈敏性。這樣一來探測(cè)器就可以在任何溫度下探測(cè)到入侵者，同時(shí)盡量將誤報(bào)率保持在最低水平。深圳市豪恩科技股份有限公司報(bào)警產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)理郭志華表示，溫度補(bǔ)償技術(shù)有效地降低了探測(cè)器的“溫度感應(yīng)”，使得誤報(bào)情況大大減少。不僅如此，豪恩研究的軟件抗白光技術(shù)也在很大程度上避免了車燈、白熾燈及戶外太陽(yáng)光照射等給探測(cè)器帶來的誤報(bào)情況。

????? 而華際電子的余剛則表示，為了解決環(huán)境影響探測(cè)器的問題，其代理的以色列科隆公司就特別設(shè)計(jì)了“四源熱釋紅外傳感器”,這種傳感器與傳統(tǒng)的“雙源熱釋紅外傳感器”不同。它能實(shí)現(xiàn)對(duì)探測(cè)區(qū)域被動(dòng)紅外探測(cè)的高靈敏度和各種干擾源信號(hào)進(jìn)行分析。當(dāng)“四源熱釋電元件”感應(yīng)到惡劣環(huán)境中的熱運(yùn)動(dòng)變化后，系統(tǒng)會(huì)將這些包含了被探測(cè)物體的形狀、持續(xù)時(shí)間、速度、大小的信號(hào)送入到“ASIC芯片”中進(jìn)行處理分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)紅外感應(yīng)源是否應(yīng)該觸發(fā)報(bào)警作出正確判斷。因此，這使得紅外探測(cè)器的準(zhǔn)確度有了較大的提高，減少了誤報(bào)。

????? 綜上所述，為了減少探測(cè)器誤報(bào)、漏報(bào)的問題，許多行業(yè)人士將紅外感應(yīng)單元進(jìn)行大幅度改進(jìn)以適應(yīng)燈光、溫度等環(huán)境的影響，這使探測(cè)器技術(shù)的進(jìn)一步提升又向前邁出了成功的一步。

微處理芯片的不斷升級(jí)

????? 微處理芯片是探測(cè)器的又一核心部件；由于技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，智能、三鑒等升級(jí)型探測(cè)器上都集成了微處理器芯片，當(dāng)紅外或微波感應(yīng)單元被觸發(fā)后需要將這些相關(guān)信息送入到微處理器中進(jìn)行分析，但由于微處理器芯片的功能有限、只能進(jìn)行一些基本信息和算法的判斷，同時(shí)探測(cè)器主板上的元器件配置也比較多，因而探測(cè)器的微處理芯片所承受的壓力也隨之不斷提高。

????? 而為了更好地保證探測(cè)器穩(wěn)定安全的運(yùn)行，廠家們也紛紛開始開拓新的集成芯片，而探測(cè)器的“大腦-智能分析單元”技術(shù)的研發(fā)就是一個(gè)新的亮點(diǎn)，華際電子的余剛介紹，為了面向行業(yè)應(yīng)用，以色列科隆專門研究了專門應(yīng)用于探測(cè)器的專用集成電路即ASIC芯片。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，ASIC芯片設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度已經(jīng)從5000個(gè)與非門增至1億個(gè)，新一代ASIC芯片已經(jīng)包含了“存儲(chǔ)器和信號(hào)處理器單元”，從而能夠?qū)t外或微波感應(yīng)單元被觸發(fā)后送來的相關(guān)信息進(jìn)行全面快速的分析，這為探測(cè)器鏡片和升級(jí)的傳感器單元發(fā)揮出最大的效能提供了一個(gè)強(qiáng)大的功能支持，從而使得探測(cè)器本身因?yàn)樵骷栴}出現(xiàn)故障的機(jī)率進(jìn)一步降低。通過該芯片的使用，探測(cè)器的信號(hào)處理能力、光學(xué)設(shè)計(jì)、溫度補(bǔ)償、防干擾、探測(cè)區(qū)域的均衡靈敏度和捕捉性能都得到了有效的提升，大大改善了探測(cè)性能。

多種技術(shù)集于一身

????? 由于探測(cè)器的技術(shù)種類非常多樣，探測(cè)器技術(shù)已經(jīng)開始向集中化方向邁進(jìn)。Bosch的技術(shù)人員就表示，Professional系列探測(cè)器便是成功運(yùn)用“傳感器數(shù)據(jù)融合”技術(shù)的探測(cè)設(shè)備。該技術(shù)采用一組復(fù)雜的算法來收集以下五種傳感器檢測(cè)的信號(hào)：長(zhǎng)距和中短距防區(qū)PIR（提供雙倍的檢測(cè)信號(hào)，探測(cè)能力更強(qiáng)）、自適應(yīng)微波多普勒雷達(dá)系統(tǒng)、白光強(qiáng)度傳感器和室溫傳感器（提供“動(dòng)態(tài)溫度補(bǔ)償”功能）。該探測(cè)器會(huì)處理來自所有傳感器的數(shù)據(jù)，從而提高探測(cè)器的性能。