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一個房客在室內窗台安裝了一個動作感測器，將其指向露台以控制戶外燈。這是一個完美的設置，但什麼也沒有發生。沮喪逐漸升高。該設備被標記為故障並退回，只為被另一款完全相同失敗模式的型號取代。這個循環重演，因為問題不在感測器。問題在於玻璃。
大多數動作感測器通過讀取人的熱特徵來檢測人員，這是一種在中紅外光譜中輻射的能量。雖然標準玻璃對我們能看到的光是透明的，但它幾乎完全不透明於這些感測器所依賴的紅外波長。在窗戶後面的感測器實際上是盲的。無論多敏感或多精確指向，都無法透過障礙物看到熱量。合理的假設——光能穿透，熱也應該能——是根本錯誤的。
本指南解析玻璃屏障背後的物理原理，探索即使嘗試時會發生什麼，以及提供實際解決方案。我們將涵蓋正確的外部安置方法、解決棘手情況的替代觸發方式，以及為何花招式的變通方案注定走不遠。
物理：不透光的玻璃牆
為何動作感測器看不透玻璃？答案與其實際尋找的內容有關：熱能。“動作感測器”這個術語對大多數住宅設備而言，有點誤導。它們不是像相機那樣追蹤運動，而是偵測紅外輻射的突然變化。
傳感器如何讀取熱量
每個比絕對零度還要熱的物體都會輻射能量。人體皮膚大約在32°到34°C之間，在中紅外範圍（8到14微米）中釋放這種能量。一個被動紅外（PIR）感測器包含一個專門調校到這個範圍的熱電晶體元件。當你走進感測器的視野範圍內時，你的身體會在射到該元件的紅外能量圖案中產生快速變化。感測器將這一激增解讀為動作並觸發燈光。
關鍵是，感測器完全依賴接收這些紅外光子。若它們未到達元件，它就無法處理。它不會自作聰明或推估。它只會等待。
為什麼玻璃塊會紅外線
玻璃並非均勻透明。它的性質會根據試圖穿過它的能量波長而發生劇烈變化。可見光具有較短的波長，容易穿透。而中紅外波長則長得多。
當較長波長的紅外光子撞擊玻璃時，其能量被玻璃本身的分子結構吸收或反射。波長接近玻璃中硅-氧鍵的自然振動頻率，導致能量在玻璃內轉化為熱，而不是穿透。置於窗戶內部的動作感測器幾乎無法接收到來自外面的人所散發的紅外信號。玻璃完全阻擋了它。
這是可見光的陷阱。我們可以清楚地看到穿過窗戶，但假設所有信號都能如此輕鬆穿透。事實上，對你的眼睛來說，看似清晰的窗戶對感測器而言則是一堵不透明的牆。
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窗戶放置的不可避免失敗
在確立了物理原理之後，實際結果是可以預測的。在窗戶後面放置動作感測器要么完全失效，要么表現得非常不穩定，令人無法信任。
最常見的情況是，什麼也不會發生。有人可以直接走在窗戶前面，甚至在感測器設定範圍內，但燈卻不會亮起來。玻璃在到達感測器之前就已吸收牠們的紅外特徵。從感測器的角度看，外面的世界是靜止的。提高敏感度也沒用；你無法放大從未到達的信號。
偶爾，感測器可能會偶爾觸發。這不是因為它在偵測外部動作，而是對次級熱源做出反應。直射陽光加熱玻璃可能會產生熱圖樣，使感測器誤判為動作。有人用手按在窗戶上也可能傳遞足夠的熱能，觸發反應。這些都不是可靠的偵測事件，而是偽影。建立在這種不穩定行為上的系統，注定令人失望。
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玻璃的尺寸並不影響結果。暴露在陽光下的大型推拉玻璃門，更容易由於不均勻加熱產生誤報，而較小、受到遮蔽的窗戶則較少產生這些偏差。在兩種情況下，系統都無法執行其核心功能。感測器並沒有壞；它只是報告它能收到的唯一信號。問題出在放置位置。
真正的解決方案：外部安裝
唯一的直接且可靠的解決方案是消除障礙物。運動感測器必須對它監控的區域有一條暢通無阻的紅外線視線。對於戶外照明來說，這意味著將傳感器安裝在建築物外部。
這不僅是一個變通方法；而是正確的安裝方式。外部安裝的傳感器可以直接接收人員移動時發出的紅外線。由於技術的物理要求最終得到滿足，檢測變得立即、可靠且一致。
選擇抗氣候傳感器
當然，將傳感器放在室外會曝露在雨水、熱、冷和陽光下。標準的室內傳感器不會持久。戶外安裝需要專門為抗風雨設計的傳感器。
尋找防護等級（IP），描述其對塵埃和水的抵抗力。對於大多數戶外應用，建議最低 IP65 。‘6’表示完全防塵，‘5’表示能承受來自任何方向的水射流，能抵禦雨水。更嚴酷的氣候可能需要更高的等級，如IP66。
溫度容忍度也至關重要。確保傳感器的等級涵蓋您所在區域的全部溫度範圍。大多數高品質的戶外傳感器工作溫度範圍為-20°C到50°C（-4°F到122°F）。最後，尋找具有UV抗性外殼的產品。未經UV穩定化的塑料在陽光曝曬下會變脆裂開，破壞防風雨密封。
最大覆蓋範圍的最佳安裝方法
正確的擺放位置至關重要。目標是覆蓋路徑、天井或車道等目標區域，同時減少來自移動中的樹木、經過的車輛或寵物的誤觸發。
高度和角度是您的主要工具。大多數傳感器設計為安裝在2到3米（6到10英尺）高，並略微向下傾斜。這個位置能在地面提供寬廣的覆蓋範圍。過低的安裝會降低探測範圍，而過高的安裝則可能在傳感器正下方形成盲區。
注意傳感器的視場，通常以度數表示。180度的傳感器非常適合像車道這樣的寬廣區域，而狹窄的90度傳感器則更適合覆蓋特定的路徑或門口。許多戶外傳感器還包括可調節的靈敏度和物理遮罩，使您可以微調檢測區域並屏蔽鄰居的院子或繁忙的人行道等區域。
當外掛安裝不可行時的替代方案
有時候，租賃協議或HOA規則禁止外部安裝。在這些情況下，傳統的動作感應器就不適用了，但你仍然有選擇。這些替代方案是通過不同機制達成的妥協。
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門窗聯繫感應器
一個簡單的聯繫感應器在門或窗打開時觸發一個動作。它由門上的磁鐵和框架上的開關組成。當門打開時，兩個部分會分離，傳送信號。對於戶外照明，陽台門上的聯繫感應器可以作為代理觸發器。當門打開時，燈會亮起，假設有人正要外出。如果那扇門是主要出入口，這種方法效果良好，但無法偵測已在院子裡的人士的動作。
智能排程與室內觸發器
另一種方法是將室內動作感應器與智能排程搭配使用。走廊上的感應器可以偵測有人走向出口的動作。如果這發生在夜晚（需要照明的時間），它可以觸發戶外燈光。此方法依賴可預測的模式和推測的意圖，因此不如直接偵測可靠。可能在沒有人外出的時候開燈，或者漏掉使用不同路徑的人。
這些方法適用於低風險的便利用途，但不適用於必須可靠偵測的安全應用。
破解花招
物理原理很清楚，但「欺騙」傳感器透過玻璃的迷思仍在網上論壇中流傳。這些花招浪費時間和金錢，因為它們忽略了根本的屏障。
一個常見的迷思是認為將感應器角度調整或改變與玻璃的距離會有幫助。這是錯誤的。玻璃吸收中紅外能量；光照角度不會改變材料的性質。另一個迷思是認為將靈敏度調到最大可以補償弱信號。這只會讓感應器更容易受到電子噪聲或玻璃表面微小溫度變化的誤觸。它無法放大不存在的信號。
最後，有人相信較薄的材料如亞克力會有用。雖然塑膠對紅外線的透明度比玻璃略高，但在動作偵測方面的提升微乎其微。感應器仍然無法可靠地工作。
沒有捷徑。動作感應器需要對準其目標保持清晰的視線。對於室外偵測，這意味著要將其安裝在外部。如果做不到，請使用不依賴紅外線穿透屏障的替代觸發器。當在其物理限制範圍內使用時，感應器是可靠的工具。失敗的原因不在於設備，而在於期待它違反物理定律。
