mmWave или PIR: какой датчик присутствия выбрать для умного дома и Home Assistant

Датчик движения и датчик присутствия: в чём реальная разница

В бытовом умном доме этими словами часто называют устройства, решающие похожую задачу, но с разной чувствительностью.

Самая знакомая проблема PIR: человек сидит за компьютером, читает книгу или принимает ванну, почти не двигается, и система решает, что помещение пустое.

Именно здесь появились бытовые mmWave-датчики присутствия.

Как работает PIR-датчик

PIR расшифровывается как Passive Infrared. Датчик не излучает радиосигнал, а анализирует изменение инфракрасного излучения в своей зоне обзора.

Хорошо заметно именно перемещение тёплого объекта между зонами чувствительности.

Преимущества PIR

• низкая цена;
• очень малое энергопотребление;
• возможность многолетней работы от батарейки;
• простая настройка;
• хорошая скорость реакции на вход человека;
• меньше чувствительность к мелким движениям предметов.

Главное ограничение

PIR значительно хуже определяет человека, который долго почти не меняет положение.

Как работает mmWave-радар присутствия

mmWave использует радиолокационный принцип. Устройство излучает радиосигнал и анализирует отражение от объектов.

В зависимости от конкретного радара он может различать moving и still target, оценивать дистанцию, направление или координаты цели.

Например, поддерживаемый ESPHome модуль LD2410 отдаёт отдельные признаки наличия движущейся и неподвижной цели, расстояние и уровни сигнала по distance gates.

24 ГГц и 60 ГГц: что означает частота mmWave

В бытовых датчиках присутствия встречаются разные радиодиапазоны. Особенно распространены решения около 24 ГГц и 60 ГГц.

Например, Aqara Presence Sensor FP2 работает радаром в диапазоне 60-64 ГГц и позволяет разбивать помещение на зоны.

При этом нельзя выбирать устройство только по цифре частоты. Важны антенна, алгоритмы, монтаж, ширина зоны, возможности firmware и то, какие данные производитель отдаёт системе автоматизации.

PIR и mmWave: прямое сравнение

Что выбрать для каждой комнаты

Общая архитектура автоматизированного света: умное освещение: реле, датчики, диммеры и сценарии .

Зоны mmWave: самая полезная функция продвинутого радара

Простое устройство выдаёт только:

presence = on / off

Более продвинутое может разделять помещение на виртуальные зоны.

Тогда один физический датчик может создавать несколько отдельных presence entities.

Что это даёт

• свет рабочей поверхности только возле кухни;
• подсветку обеденного стола только при занятости зоны;
• сценарий телевизора при присутствии на диване;
• отдельную реакцию на вход/выход;
• исключение нежелательных областей.

Aqara FP2, например, позволяет делить помещение на несколько зон и передаёт их как отдельные presence-состояния в совместимые экосистемы.

Почему mmWave даёт ложные срабатывания

Если PIR часто страдает от потери неподвижного человека, то mmWave чаще приходится ограничивать от слишком большого количества движения.

Как исправлять

1. уменьшить максимальную дальность;
2. исключить ненужные зоны;
3. изменить положение или угол датчика;
4. уменьшить sensitivity проблемного расстояния;
5. увеличить задержку перехода в absence;
6. проверить комнату при работающей вентиляции, шторах и бытовой технике.

Где устанавливать mmWave-датчик

Размещение зачастую важнее разницы между двумя похожими моделями.

Не ставить «куда удобно подвести USB»

Сначала определите:

• какие зоны нужно видеть;
• какие области нужно исключить;
• основные направления движения;
• где люди сидят и лежат;
• что движется без людей;
• какие двери открываются в соседние комнаты.

Стена или потолок

Ответ зависит от конкретного радара и задачи.

У некоторых устройств разные режимы работы требуют конкретной ориентации. Поэтому высоту и способ установки нельзя переносить от одного radar sensor к другому.

mmWave в ванной и санузле

Это один из лучших сценариев для presence sensor.

Обычный PIR может потерять человека, который долго почти не двигается. Из-за этого свет внезапно выключается.

Хорошая логика

Дополнительно можно учитывать дверь, влажность и время суток.

mmWave в спальне

Здесь особенно важно не превращать presence automation в раздражающий сценарий.

Полезные варианты

• понимать, занята ли кровать;
• не открывать шторы, пока второй человек спит;
• включать ночную подсветку только после выхода из зоны кровати;
• переключать климатический сценарий по фактической занятости комнаты.

Что не делать

• не включать яркий свет при каждом небольшом движении ночью;
• не строить критичную безопасность только на radar presence;
• не считать отсутствие radar target доказательством отсутствия человека.

Рабочее место: где mmWave действительно лучше PIR

Человек за компьютером может долго делать только небольшие движения руками. PIR иногда перестаёт видеть активность.

Это хороший пример, где датчики не конкурируют, а дополняют друг друга.

Лучший вариант часто PIR + mmWave вместе

PIR очень быстро и уверенно видит вход человека. mmWave лучше подтверждает длительное присутствие.

Комбинированный датчик может содержать оба принципа в одном корпусе либо логика собирается из двух независимых устройств.

Как использовать mmWave в Home Assistant

С точки зрения Home Assistant устройство может предоставить разные entities:

Конкретный набор зависит от модели и интеграции.

Не использовать raw entities напрямую везде

Лучше создать понятную логику помещения:

Room occupied =
  radar presence
  OR recent PIR motion
  OR another confirmed room condition

Тогда замену конкретного датчика можно выполнить без переписывания десятков автоматизаций.

Про локальную архитектуру: локальные сценарии в Home Assistant .

mmWave через ESPHome: LD2410, LD2450 и другие модули

ESPHome имеет штатную поддержку нескольких radar-компонентов, поэтому можно собрать полностью локальный presence sensor на ESP32.

LD2410

В ESPHome для него доступны:

• presence;
• moving target;
• still target;
• moving distance;
• still distance;
• energy levels по distance gates;
• отдельные thresholds движения и неподвижной цели.

LD2450

ESPHome может получать несколько targets, их X/Y coordinates, distance, speed и zone counters. Это позволяет строить более сложные пространственные сценарии.

Если хочется использовать готовые устройства: ESPHome без пайки на готовых устройствах .

Как правильно автоматизировать свет по присутствию

Плохой сценарий:

presence = ON  → light ON
presence = OFF → light OFF

Он слишком прямолинейный.

Лучше учитывать

Пример

IF
  room_occupied = true
  AND illuminance < 120 lx
  AND mode != "sleep"
THEN
  turn_on(light)

OFF only if
  room_occupied = false
  for 90 seconds

Подходит ли mmWave для охранной сигнализации

Presence radar можно использовать как дополнительный источник событий в умном доме, но не нужно автоматически считать его профессиональным охранным извещателем.

Причины:

• бытовые устройства могут менять алгоритмы после firmware update;
• зоны требуют настройки;
• возможны ложные цели;
• Wi-Fi/Home Assistant не являются обязательной сертифицированной охранной системой;
• потеря сети или питания может остаться без резервирования.

Типичные ошибки при выборе mmWave