I sensori di movimento smart con tecnologia microonde sono molto più precisi, versatili ed affidabili rispetto a quelli a infrarossi (PIR). Sono utili per creare un antifurto smart fai-da-te, molteplici automazioni domotiche anche complesse, per la sicurezza degli anziani soli in casa, ecc. Scopriamo come sono fatti, come funzionano e quali sono i modelli più interessanti che abbiamo scelto per voi.
Come vi abbiamo spiegato in questo articolo, i sensori di movimento a raggi infrarossi (PIR) di tipo smart sono utili per realizzare sistemi di allarme fai-da-te, creare scenari domotici come l’accensione automatica delle luci e molto altro.
Sensori movimento smart ad infrarossi: come funzionano, quali comprare
Costano poche decine di euro, si possono posizionare ovunque e monitorano un’intera stanza oppure un corridoio (copertura volumetrica) inviando una notifica push o generando un comando “trigger” quando rilevano una fonte di calore in movimento, proprio come i sensori PIR degli antifurti domestici.
I sensori di movimento di tipo tradizionale (per antifurti) e smart (connessi) non utilizzano solo i raggi infrarossi ma anche altre tecnologie come le microonde con molti più pregi e meno difetti.
In questo articolo ci occupiamo proprio degli “smart motion sensor” con tecnologia microonde (chiamati anche “sensori di presenza”) che scandagliano il volume interno di una stanza, anche molto grande, e rilevano non solo i movimenti delle persone con maggior precisione rispetto al PIR ma anche altri comportamenti come spostamenti, cadute, stazionamenti, ecc.
PIR e microonde a confronto
La tecnologia PIR (Passive InfraRed) sfrutta le capacità di un sensore di rilevare le radiazioni infrarosse, invisibili dall’occhio umano, emesse da qualsiasi oggetto con temperatura superiore allo zero assoluto. Ciò significa che il sensore non trasmette alcun segnale (da qui il termine “passivo”) ma lo riceve.
Il rilevamento avviene grazie ai materiali piroelettrici impiegati, come nitruro di gallio, nitrato di cesio e polivinilfluoruro, capaci di generare energia se esposti al calore.
La precisione, la copertura e la portata della rilevazione dipendono dalla forma e dalla qualità della lente posizionata di fronte al sensore, che convoglia i raggi infrarossi emessi dagli oggetti o dai corpi verso il sensore PIR. Alcune lenti prediligono una copertura più ampia ma limitata (pochi metri), altre adottano una copertura stretta ma lunga.
In base al tipo di lente e alla sensibilità impostata (es.: bassa, media o alta) è possibile aumentare la copertura o limitarla escludendo, per esempio, gli animali domestici o altri oggetti e soggetti che generano calore.
Uno dei limiti intrinseci della tecnologia PIR è l’impossibilità di distinguere la fonte dei raggi infrarossi (essere umano, animale, termosifone, pompa di calore, ecc.). Ciò significa che il sensore può essere ingannato da uno spostamento di aria calda segnalandolo come una presenza umana anche se non lo è.
Per superare questo limite i rilevatori di movimento impiegati negli antifurti utilizzano due tecnologie combinate, ovvero raggi infrarossi e microonde, con logica AND (allarme attivo solo quando entrambi i sensori rilevano un movimento).
I sensori a microonda emettono e ricevono onde elettromagnetiche ad altissima frequenza (anche fino a 60-65 GHz) che saturano la stanza rimbalzando su pareti, soffitto e pavimento.
Il meccanismo di rilevazione è molto semplice: se il treno di onde ricevuto è differente da quello trasmesso (effetto doppler) significa che ha colpito qualche soggetto in movimento deviando la sua traiettoria e viene generato un allarme.
Le microonde sono più efficaci nel rilevare i movimenti (anche quelli millimetrici), non sono disturbate da fonti di calore, variazioni di temperatura ed altre condizioni ambientali che possono ingannare il sensore e generare un falso allarme.
I sensori di movimento smart utilizzano solo una di queste tecnologie (PIR o microonde) non combinate tra loro per ragioni di costi, dimensioni e altro.
Come sono fatti
I rilevatori di movimento smart a microonde sono più grandi di quelli ad infrarossi passivi perché il modulo radio è più voluminoso e complesso del sensore PIR, soprattutto per la presenza delle antenne di ricezione e trasmissione.
Possono monitorare ambienti piccoli, medi e grandi (fino a 40-50 mq) con portata fino a 6-9 metri e diverse funzioni interessanti come la suddivisione in zone (es.: porta d’ingresso, finestre, letto, ecc.) con automazioni indipendenti, la rilevazione della presenza umana, dei micro-movimenti, degli spostamenti (nelle varie direzioni), degli avvicinamenti, degli allontanamenti e delle cadute a terra (utile per le persone anziane). Grazie all’effetto doppler possono anche capire quando una persona entra nella stanza e rimane immobile per un lasso di tempo.
Alcuni modelli integrano anche un sensore di luminosità per rendere ancora più efficaci e precise le automazioni domotiche come l’accensione o lo spegnimento delle luci, la gestione delle tapparelle e delle tende motorizzate, ecc.
A differenza dei sensori PIR quelli a microonde non utilizzano batterie usa-e-getta perché consumano più energia e l’autonomia si ridurrebbe a poche settimane. Devono quindi essere collegati ad un caricatore USB (5 volt) oppure direttamente alla rete elettrica (solo modelli a 220Vac).
Anche nei rilevatori a microonde l’elemento “smart” è un modulo di tipo Wi-Fi, ZigBee, Thread oppure RF (radiofrequenza con tecnologia proprietaria) che serve a comunicare con il modem/router di casa oppure con il gateway (hub) per inviare lo stato del sensore (standby, allarme movimento, allarme stazionamento, ecc.) al cloud e poi allo smartphone.
Come installarli su pareti, mobili e soffitti
Installare un sensore a microonde è un’operazione leggermente più complicata rispetto al PIR per via del cavo di alimentazione (che richiede una presa di corrente nelle vicinanze) e dei maggiori ingombri.
Quasi tutti i modelli si possono fissare a parete oppure a soffitto con i tasselli o i pad biadesivi in dotazione, alcuni beneficiano anche del supporto orientabile per ottimizzare la copertura. Esistono in commercio anche i sensori di presenza da incassare nel controsoffitto (vedi vetrina sotto) per minimizzare l’impatto estetico.
I modelli impermeabili alla pioggia e agli schizzi d’acqua (certificazione IPX3 o superiore) si possono installare anche in luoghi umidi ed esterni come bagni, piscine, balconi, terrazzi, garage, ecc.
Installazione rapida e configurazione semplice
Completata la fase di posizionamento è necessario associare il sensore alla app proprietaria (es.: Tuya Smart, Aqara Home, ecc.) scaricata da Google Play e/o App Store.
Lanciate la app, create un account personale (o loggatevi se già registrato) e seguite la procedura per aggiungere un nuovo dispositivo.
Se il sensore utilizza sistemi di connessione alternativi al Wi-Fi, come ad esempio lo Zigbee, dovete prima registrare sulla app il gateway/hub e poi il sensore sul gateway.
Terminata l’acquisizione del sensore potete abbinarlo ad altre piattaforme domotiche come Alexa, Google Home, Apple Casa e SmartThings per verificarne lo stato (spesso con meno opzioni rispetto alla app nativa), inserirlo nelle routine e interrogarlo attraverso i comandi vocali.
I sensori di presenza smart sono ampiamente configurabili per personalizzare il loro intervento in base al tipo di ambiente, alle singole esigenze, ecc. Ad esempio potete regolare la sensibilità su più livelli, definire le zone di copertura, il tipo di automazione (presenza, presenza temporanea, assenza, ingresso, uscita, vicinanza, allontanamento, caduta, ecc.), l’attivazione delle notifiche e molto altro.
Meglio Zigbee oppure Wi-Fi?
La maggioranza dei sensori di presenza smart a microonde utilizza la connessione wireless Zigbee mentre una minoranza rimane ancora fedele al caro vecchio Wi-Fi. Entrambe servono a gestire i sensori dalle app sullo smartphone e con i comandi vocali, sia da casa che da remoto.
Zigbee assicura una migliora copertura del segnale in tutta la casa grazie alle reti a maglia (mesh) ma richiede la presenza di un gateway/hub/bridge, di tipo esterno (da acquistare separatamente) oppure integrato negli smart speaker/display come Echo e Echo Show 8, capace di supportare fino a 256 dispositivi come spiegato in questo articolo-guida.
Il vantaggio principale del Wi-Fi è la semplicità di collegamento al modem/router di casa (niente hub esterni), lo svantaggio è la portata limitata del segnale che potrebbe non raggiungere la stanza più lontana dal modem/router dove è installato il sensore.
Come utilizzare i sensori di presenza a microonde
A differenza dei sensori di movimento con tecnologia PIR che vi abbiamo presentato qui, quelli di presenza a microonde offrono molte più possibilità di notifica e automazione, anche diversificate in base al tipo di rilevamento (movimento, spostamento, stazionamento, caduta, ecc.) ed al soggetto in movimento (es.: essere umano o animale).
I sensori di presenza multi-zona e multi-rilevamento sono utili per la gestione automatica delle luci di casa (accensione e spegnimento localizzati) e per sapere da remoto quante persone si trovano in una stanza senza utilizzare le telecamere IP così da proteggere la privacy.
Se installati a casa di anziani permettono di ricevere notifiche push sullo smartphone o avvisi vocali in caso di stazionamento prolungato o cadute, anche associate ad avvisatori acustici installati in loco (es.: sirene smart).
Come già visto con i sensori PIR è possibile anche creare routine con Alexa che accendono luci e generano messaggi vocali di avviso quando viene rilevato un movimento oppure uno spostamento sospetto in casa, taverna o garage, H24 oppure solo nelle ore notturne.
Sensori di presenza radar: ecco quali comprare
I sensori di presenza smart con radar microonde sono ancora poco diffusi sul mercato e non è semplice trovarli nei negozi fisici. L’offerta sui portali di e-commerce come eBay e Amazon è invece più ampia e diversificata.
Per aiutarvi a scegliere il sensore più adatto alle vostre esigenze e alla vostra abitazione abbiamo selezionato quattro modelli a partire da soli 34 euro, compatibili con altri dispositivi domotici, piattaforme e assistenti vocali, da collegare direttamente al Wi-Fi di casa oppure tramite hub esterni.
HAPPYSNOW HUMAN PRESENCE SENSOR
Prezzo indicativo: 34,00 euro
Sensore da parete o soffitto di colore nero elegante e compatto (100x100x34 mm) con tecnologia radar a 24 GHz per un rilevamento accurato anche dei piccoli movimenti di esseri umani o animali (anche del battito cardiaco).
È consigliato per stanze da 6 a 24 mq con raggio di rilevamento di circa 3 metri e angolo di induzione di 90 gradi, è dotato di un algoritmo intelligente che rileva più persone e supporta varie modalità di scansione (presenza umana/animale, micro-movimenti, stazionamenti, ecc.).
Utilizza il protocollo di comunicazione Zigbee (con hub esterno opzionale), si controlla con la app Tuya Smart ed alimenta con un cavo Micro-USB da collegare a qualsiasi alimentatore o caricabatteria USB (5 volt, 1 ampere minimo – opzionale).
HAOZEE MMWAVE
Prezzo indicativo: 39,00 euro
Il sensore Haozee MmWave utilizza un radar ad altissima frequenza (onde millimetriche) per mappare un’intera stanza (fino a 6×6 mq – distanza max 9 metri) e rilevare anche i movimenti più impercettibili o la permanenza dei soggetti.
La sensibilità è regolabile su 10 livelli da app Tuya Smart con possibilità di vedere anche la distanza tra il sensore e il “target” (persona, animale, ecc.).
Misura 58x58x11 mm, utilizza una connessione Zigbee per connettersi al modem/router di casa tramite hub esterno (opzionale), si alimenta con cavo USB (richiede adattatore/caricabatteria opzionale) e include un sensore di luminosità (0-2000 lux) per ulteriori automazioni domotiche.
HAOZEE CEILING
Prezzo indicativo: 45,00 euro
Sensore di presenza a microonde da incasso per controsoffitti con funzioni e dotazioni simili al modello MmWave (vedi sopra). Ha un diametro esterno di 61 mm e si alloggia in un foro da 53-58 mm.
Supporta il rilevamento di movimento e stazionamento con sensibilità regolabile su 10 livelli (max 7 metri di distanza) e le automazioni domotiche come l’accensione della luce quando si entra nella stanza e lo spegnimento in uscita con l’ulteriore vantaggio della presenza del sensore crepuscolare (0-2000 lux).
A differenza di altri sensori di presenza si alimenta direttamente dalla rete elettrica 220Vac (morsetto a molla dietro al sensore – fase/neutro) e si controlla tramite hub Zigbee (opzionale) dalla app Tuya Smart.
AQARA FP2
Prezzo indicativo: 70,00 euro
Aqara FP2 è un sensore smart Wi-Fi molto avanzato e ricco di funzionalità. Oltre a monitorare i movimenti all’interno di una stanza (max 40 mq) può gestire fino a 30 zone con automazioni indipendenti per ciascuna zona e rilevare fino a 5 persone contemporaneamente.
Se montato a soffitto supporta la modalità Falling Detection per ricevere sullo smartphone notifiche push e allarmi in caso di cadute (utile per gli anziani) così come altre modalità di rilevazione come presenza temporanea, assenza, ingresso, uscita, vicinanza e allontanamento per automatizzare luci, tapparelle, ecc.
Si alimenta con un cavo USB-C e adattatore di rete (es.: caricabatteria USB opzionale), integra un sensore di luminosità, resiste ai getti d’acqua (IPX5) e supporta gli ecosistemi di Apple (HomeKit), Alexa, Google Home e Home Assistant.
