Sensor mmWave: o que é e como economiza energia

Um problema comum em residências e escritórios é o desperdício de energia com equipamentos ligados desnecessariamente.

À noite, enxergamos prédios com salas acesas e ares-condicionados ligados sem ninguém nos locais.

Nas residências, é comum alguém esquecer um equipamento ligado.

Esse problema se agrava quando a família vai viajar ou o escritório fica fechado durante o fim de semana e, no retorno, percebe-se que a iluminação, o ar-condicionado ou até mesmo um forno elétrico ficou ligado o tempo todo.

Com o custo da energia elétrica cada vez mais alto, vale a pena investir em um sistema de automação que desligue os equipamentos se não houver ninguém nos ambientes.

O sensor de presença por infravermelho, que é popular em sistemas de alarme, funciona para detectar um movimento inicial, mas não tem precisão para detectar micromovimentos, como o da cabeça e até mesmo o do tórax ao respirar.

Essa falta de precisão impede que esse tipo de sensor seja usado para desligar os equipamentos quando não detectar movimento. Se alguém ficar sentado no sofá assistindo à TV ou estiver trabalhando no computador, provavelmente o sensor por infravermelho não vai detectar os micromovimentos e desligará os equipamentos, quando não deveria.

É aí que entra a tecnologia do radar de ondas milimétricas, chamado de mmWave.

O que é um sensor mmWave?

O sensor mmWave é um sensor de presença por radar: ele emite ondas de rádio de alta frequência e lê o reflexo delas para perceber movimentos, até os mais sutis, como o do tórax de quem respira. Por isso, ele detecta quem está parado, sentado ou dormindo, e não só quem passa.

O nome vem de "millimeter wave", ou onda milimétrica. Segundo a Texas Instruments, fabricante de chips de radar, são as ondas de 30 a 300 GHz, com comprimento de 1 a 10 milímetros; na prática, os sensores de presença de 24 GHz também levam o nome.

Essa tecnologia é usada em sensores de estacionamento de veículos, sistemas de condução autônoma, sistemas de segurança e na automação residencial.

Como não usa câmera, o radar não grava imagens, e ele funciona até atrás de uma tampa de plástico. Por isso, ele já aparece embutido em luminárias, aparelhos de ar-condicionado e fechaduras, entre outros. A Texas Instruments cita, por exemplo, o ar-condicionado que se desliga sozinho quando não detecta ninguém no ambiente por muito tempo.

Como funciona o sensor de presença mmWave?

O radar emite ondas, geralmente a partir de 24 GHz, e, quando elas voltam ao sensor, o algoritmo calcula a distância do objeto em questão.

A sensibilidade do sensor pode ser ajustada para que ele detecte pequenos movimentos, como os de uma pessoa respirando.

Há sensores de 24 GHz e de 60 GHz. Segundo a Seeed Studio, que fabrica módulos de radar nas duas faixas, o de 24 GHz alcança mais longe e atravessa melhor os obstáculos, e o de 60 GHz é mais preciso, indicado para aplicações como a detecção de queda.

Além da sensibilidade, o ajuste do tempo de espera para que o sensor entenda que não há ninguém no local é fundamental.

Com um tempo de 60 segundos, por exemplo, a chance de o sensor não detectar nenhum movimento é pequena, principalmente em locais como escritórios, quartos e salas.

Esse tipo de sensor, por ser muito sensível, pode apresentar falso disparo: ventilador, ar-condicionado soprando direto no sensor, vibrações, fluxo de ar e até mesmo paredes de vidro podem gerar interferências.

Por isso, é fundamental fazer um estudo do local antes de instalar o sensor.

Onde usar o sensor mmWave

Outro ponto importante é usar o sensor para a sua aplicação principal, e não como um sensor de movimento comum.

O sensor por ondas milimétricas, por ser mais sensível e ter diversos parâmetros de ajuste, não é o mais indicado para a detecção de movimento simples, como a passagem de uma pessoa em um corredor.

Para essa aplicação, o sensor por infravermelho é mais indicado.

Mas, em um hall de elevador, por exemplo, o sensor mmWave é perfeito, porque não desligará a luz enquanto houver alguém aguardando o elevador chegar.

As aplicações são muitas: cozinhas, quartos, salas, escritórios, academias, áreas comuns de prédios e muito mais.

Em resumo: o infravermelho é ideal para detectar quem chega ou passa, e o mmWave, para confirmar que ainda há alguém no ambiente. Em uma cena de economia, é o mmWave que garante que a luz e o ar-condicionado só sejam desligados quando o ambiente estiver realmente vazio.

Assista ao vídeo e conheça o sensor mmWave da QA.