STMicro STHS34PF80 เป็นเซนเซอร์ IR รุ่นใหม่ทำงานด้วยแสงอินฟราเรดออกแบบมาสำหรับอุปกรณ์ IoT และ Smart Home ที่ต้องการการตรวจจับความเคลื่อนไหวและ/หรือการอยู่นิ่ง ซึ่งให้ทางเลือกใหม่แทนเซนเซอร์อินฟราเรดแบบพาสซีฟ (PIR) รุ่นเดิม และเหมาะสำหรับนำมาใช้ในอาคาร (Building Automation)
เซนเซอร์ IR รุ่นใหม่ล่าสุดจาก STMicro ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ความร้อน (MOSFET) ที่ไม่เพียงแต่สามารถตรวจจับความเคลื่อนไหวเท่านั้น แต่ยังรวมถึงวัตถุที่อยู่นิ่งไม่เคลื่อนไหว ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่สามารถทำได้กับเครื่องตรวจจับ PIR แบบรุ่นเดิมที่ต้องอาศัยความเคลื่อนไหวในการตรวจจับวัตถุ บริษัทกล่าวเพิ่มเติมว่าเซนเซอร์ PIR ต้องใช้เลนส์ Fresnel เพื่อตรวจจับวัตถุที่เคลื่อนไหว แต่เครื่องตรวจจับ STHS34PF80 ไม่จำเป็นต้องใช้เลนส์ และจึงทำให้สามารถออกแบบให้มีขนาดเล็กลงได้
คุณสมบัติและสเปคของ STHS34PF80:
- ระยะทางสูงสุด 4 เมตร โดยไม่ต้องใช้เลนส์ สำหรับวัตถุขนาด 70 x 25 ซม.²
- ตัวกรอง IR ซิลิคอนในตัว
- ความไว IR – 2000 LSB/°C
- ระดับเสียงรบกวน RMS – 25 LSBrms
- ความยาวคลื่นในการทำงาน – 5 µm ถึง 20 µm
- ความแม่นยำของเซนเซอร์วัดอุณหภูมิในพื้นที่ – ±0.3 °C
- มุมมองภาพ 80°
- Embedded smart algorithm สำหรับการตรวจจับวัตถุอยู่นิ่งไม่เคลื่อนไหว/เคลื่อนไหว
- สามารถตรวจจับวัตถุที่อยู่นิ่ง
- สามารถแยกความแตกต่างระหว่างวัตถุที่อยู่นิ่งและเคลื่อนไหวได้
- เขียนโปรแกรม ODR (output data rate) ได้ตั้งแต่ 0.25 Hz ถึง 30 Hz รวมถึงโหมด one-shot
- อินเทอร์เฟซ Host – I2C หรือ SPI 3 สาย
- ช่วงแรงดันไฟเลี้ยง – 1.7 V ถึง 3.6 V
- ปริมาณกระแสไฟฟ้า – 10 µA (การใช้พลังงานต่ำกว่าเซนเซอร์ PIR)
- ขนาด – LGA 10-lead, 3.2 x 4.2 x 1.455 (สูงสุด) มม. (รองรับการติดตั้งแบบ SMD)
- ตามมาตรฐาน ECOPACK และ RoHS
STHS34PF80 สามารถนำมาใช้กับระบบเตือนภัยและระบบรักษาความปลอดภัย, ระบบอัตโนมัติในบ้าน, หลอดไฟอัจฉริยะ, อุปกรณ์ IoT, ตู้ล็อกเกอร์อัจฉริยะและแผงผนังอัจฉริยะ บริษัทยังกล่าวถึงเซนเซอร์ IR มีความทนทานสูงต่อผลกระทบที่ไม่ต้องการของแสงโดยตรง และภูมิคุ้มกันสูงต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI)
STEVAL-MKI231KA evaluation kit ประกอบด้วยบอร์ดอุตสาหกรรม STHS34PF80 และอะแดปเตอร์ DIL24 สามารถใช้สำหรับการทดลอง (Evaluation) ใช้งานด้วยบอร์ด X-NUCLEO-IKS01A3 หรือ STEVAL-MKI109V3 โดยใช้อินเทอร์เฟส Unico-GUI เพื่อกำหนดค่าเซนเซอร์ IR และทำการวัด ไดรเวอร์สำหรับ STHS34PF80 สามารถหาได้บน GitHub และไลบรารีสำหรับชดเชยและตรวจจับการการอยู่นิ่งของบุคคลหรือวัตถุมีอยู่ในแพคเกจ X-CUBE-MEMS1 software
STMicro มีผลิตภัณฑ์สำหรับการตรวจจับสิ่งอยู่นิ่งโดยใช้เซนเซอร์ Time-of-Flight (ToF) เช่น เซนเซอร์ ToF ToF VL53L5CP FlightSense ที่มีคุณสมบัติขั้นสูง เช่น การจดจำท่าทางและการวัดระยะทาง และมีราคาแพงกว่าเซนเซอร์ IR (ราคาตัวอย่าง: $6.88 ประมาณ 200฿ และ $9.10 ประมาณ300฿) ฉันได้ถาม STMicro ว่าลูกค้าจะใช้เซนเซอร์ IR หรือเซนเซอร์ ToF ในสถานการณ์ไหนบ้าง::
เซนเซอร์ IR และเซนเซอร์ ToF มีลักษณะการทำงานที่แตกต่างกันและเสริมกัน: ในขณะที่ STHS34PF80 สามารถตรวจจับการอยู่นิ่งของมนุษย์ได้ในระยะประมาณ 10 เมตรโดยใช้พลังงานลดลง อยู่ในหลักเดี่ยวของ uAs, เซนเซอร์ ToF มีความแม่นยำที่ดีที่สุดในระดับเดียวกันสำหรับการวัดระยะทาง ดังนั้น STHS34PF80 จึงเหมาะสมกว่าสำหรับระบบพลังงานต่ำ (เปิดตลอดเวลา) และระยะการเข้าถึงที่กว้างขึ้น
นอกจากนี้ยังมีเรื่องน่าสนใจว่า ด้วยการผสมผสานเซนเซอร์ทั้งสองประเภท (STHS34PF80 และ ToF ดูที่: การใช้พลังงานและการลดคาร์บอนสำหรับการตรวจจับการเข้าใช้ – STMicroelectronics – เมื่อใดที่คุณควรใช้เซนเซอร์ IR) ผู้ออกแบบและผู้สร้างโซลูชันสามารถให้ผลการทำงานที่ดีที่สุดสำหรับเซนเซอร์ตรวจจับการอยู่นิ่งโดยใช้ STHS34PF80 เพื่อปลุกเซนเซอร์ ToF เมื่อตรวจพบกาอยู่นิ่งของมนุษย์ สิ่งนี้สามารถช่วยประหยัดพลังงานและทำการวิเคราะห์ที่แม่นยำมาก (และใช้พลังงานมากขึ้น) เมื่อจำเป็นเท่านั้น
บทความจากการตอบกลับจาก STMicro ยังมีตารางที่มีประโยชน์ซึ่งเปรียบเทียบจุดแข็งและจุดอ่อนหลักของเซนเซอร์ IR กับเซนเซอร์ Time-of-Flight (To), PIR และอัลตราโซนิก
STHS34PF80 กำลังอยู่ในขั้นตอนของการผลิตจำนวนมาก โดยมีราคาเริ่มต้นที่ $2.60(~90฿) สำหรับการสั่งซื้อ 1,000 ชิ้น และราคาสูงขึ้นเมื่อซื้อจำนวนน้อย สามารถดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้บนเพจสินค้าและ STEVAL-MKI231KA evaluation kit ขายราคา $35 (~1,200฿) บน Mouser
แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : STMicro STHS34PF80 IR sensor for motion and presence detection aims to replace PIR sensors
บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย cnx-software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IOT