[文章]
智慧家庭的承諾常在凌晨兩點時毀於一瞬間，當一隻貓觸發動作感測器，將客廳淹沒在光中。當遊蕩在走廊的狗啟動只為人設計的開關，或是微風吹動窗簾被誤認為有人居住時，也會失敗。數週內，沮喪的房主要麼將感測器的靈敏度調低，導致其無法偵測到真正的人在場，要麼徹底禁用自動化。原本追求的效率變成了麻煩，昂貴的硬體則閒置未用。
這並不是科技的失誤，而是設定的失誤。讓感測器偵測運動的物理原理，並不天生能區分德國牧羊犬與成人。但這兩者在空間佔用、產熱和移動方式上的差異是真實且可利用的。只要設定得當，這些差異就能轉化為可靠的辨識手段。
解決方案不是更靈敏的硬體或昂貴的AI攝像頭，而是嚴格應用三種機械策略：調整感測器的垂直視角、刻意選擇安裝高度，以及調整靈敏度閾值。結合使用這些技術，可以大幅減少寵物和意外運動的誤觸，同時保持對人的可靠偵測。這樣的自動化才算真正有效。
遺棄問題：寵物如何破壞自動化
這個循環令人沮喪而熟悉。安裝一個全新且預設工廠設定的動作感測器，通常安裝在方便而非最佳位置。幾天內，它就能完美運作。有人走進房間，燈光立即點亮，系統顯得聰明。
接著貓開始夜間巡邏，狗則焦躁不安地從一個睡眠處移到另一個。感測器觸發，燈光亮起，打擾了睡眠。一開始只是個小困擾，但每週數十次的誤觸逐漸變成系統性問題。房主會減低靈敏度來解決，這暫時奏效。但很快，系統就會漏掉真正的人體動作——緩慢移動的人，從奇怪角度進入，或在偵測區邊緣行走。自動化變得不可靠。
放棄是唯一理性的反應。承諾的便利已成為維護的負擔。硬體仍然固定在牆上，毫無生氣，家庭成員只得輪流用手動開關。這並不罕見；它是有寵物的家庭中動作控制的主要失敗模式。損失不僅僅是硬體的成本，更是系統本應節省的能源浪費。
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motion sensors 如何偵測任何東西
被動紅外線（PIR）傳感器是住宅自動化的主力，基本上是熱差探測器。每個比絕對零度還熱的物體都會放射紅外線能量。PIR傳感器使用一個特殊的熱電元件，通常分成兩個或多個區域，來測量這個環境紅外線場的變化。當一個溫暖的物體從一個區域移動到另一個區域時，該元件會產生微小的電壓差。如果這個信號超過預設閾值，傳感器就會報告偵測到。
PIR感測器沒有“看到”的能力。它只偵測熱運動。這也是為什麼它能像偵測人一樣輕鬆偵測貓。兩者都是暖身，且與較冷的牆壁或地板形成溫度對比。當貓移動時，它會在感測器的偵測區間中切換，產生與人相同的信號。人類的信號可能較強，但本質事件相同。感測器本身沒有大小或高度的概念，它對變化做出反應。
微波感測器使用不同原理，但遇到相同問題。它會發出連續的低功率無線電頻率信號，並監聽反射中的多普勒移動。任何向或遠離感測器移動的物體都會改變反射波的頻率。一隻狗在房間裡跑動，也會產生與人相同程度的多普勒移動變化。像PIR一樣，微波感測器只能知道有東西在動，卻無法得知是誰。
預設情況下，兩種感測器都設計得較為包容，意在捕捉行動，這對安全系統而言是理想的，但對於必須只對人做出反應的家庭自動化而言，卻可能帶來災難。若未設定特定限制，感測器會忠實報告每一只寵物、每一次窗簾移動，甚至是直接穿過鏡頭的巨大昆蟲。 任何 移動，這對安全系統來說是理想的，但對只能對人作出反應的家庭自動化來說卻是災難性。在沒有具體限制的情況下，傳感器會盡職盡責地報告每一隻寵物、每一片變動的窗簾，甚至是一隻直接在鏡頭上爬行的大昆蟲。
寵物與人之間的差異是可以被利用的洩漏點
那我們如何讓簡單的感測器變得更智慧？我們利用人和寵物之間的物理差異。
第一個也是最可靠的差異在於垂直位置。站立或坐著的成人身高範圍是貓或小型犬無法達到的。即使是一隻四肢著地的大型犬，也比人類的軀體保持更低的體溫和體積離地更接近地面。大多數人的動作都在離地面三英尺以上；而大多數寵物的動作集中在最低的兩英尺內。這種垂直的分隔是我們的主要優勢。
第二個差異是熱源的大小。人體是比小動物更大的紅外線源，分佈在更大的垂直範圍內。這意味著一個人通常會產生更強、更持續的信號。然而，因為距離會使情況變得複雜，這個因素的可靠性較低。非常接近傳感器的貓可以產生與較遠處的人一樣強的信號。大小是一個有用的次要過濾器，但不能是唯一的。
第三個差異，行為模式，是全部中最弱的。人和寵物都會以不同的速度移動。夜晚走路的成年人可能會像獵捕中的貓一樣慢。一隻沖向門的狗比行走的人更快。儘管一些高階系統試圖分析步態，但這些方法對大多數家庭來說太脆弱。對我們來說，行為模式不是可靠的變數。
垂直視野範圍塑形：工程盲區
最有效的策略是創造一個工程設計的盲點。範圍塑形將感測器的偵測區域刻意限制在排除寵物活動的垂直區域內。這是一個機械解決方案，不是軟體過濾器。
PIR 感測器的弗涅爾透鏡被分段，旨在將特定角度的紅外線能量聚焦到感應元件上。通過物理遮擋這部分透鏡，或使用具有刻意死區的透鏡，我們可以使感測器對其視野的下部變得盲目。地板區域直接從偵測幾何中移除。
設計良好的“寵物免疫”感測器具有從地面到約兩英尺半的盲區。直接在其下方行走的貓是看不見的；它發出的紅外線能量永遠不會被聚焦到感測器的活性區域。但當有人走進同一空間時，他們的軀幹和頭部會穿過活性上部區域，感測器會立即觸發。這不是一個概率遊戲，而是一個幾何確定性。感測器無法看到地面，就像拍向天花板的攝影機無法看到地面一樣。
這項技術非常有效，但它有一定的局限。一個是體型很大的狗，牠的頭部和肩膀可能會越過活性區的下緣。另一個是會攀爬的寵物。一隻跳上櫥櫃或沙發背部的貓會升高進入活躍範圍並觸發感測器。這並不是方法的失敗，而是對其界限的承認。
安裝高度作為基礎
感測器安裝得越高，其向下的視角就越陡。這個陡角壓縮了垂直視野，有效提高了偵測的下界。在六英尺高度，一個感測器的盲區可能有兩英尺的距離。將同一感測器安裝在八英尺，盲區可以擴展到近三英尺。高度是寵物免疫的基礎。
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這也是為什麼寵物免疫感測器的安裝指南如此明確地指示安裝高度。安裝在標準開關高度（大約四英尺）上的感測器，具有較淺的向下角度，幾乎沒有地板盲區。它將看到一切。將同一個感測器安裝在七或八英尺的高度，會獲得顯著的免疫能力，因為集中在地面附近的寵物熱像記號永遠不會穿過感測器的活性偵測錐範圍。
交易的是輕微降低的水平範圍，因為高掛式感測器會在正下方產生一個微小的死區。對大多數房間來說，這不是問題。在非常大的空間中，使用兩個策略性放置的感測器可能比一個在折衷高度的單一感測器更好。
如果不能鑽孔，可以動動腦。使用高書架、獨立的布柱或在傢俱上的支架，將感測器抬到所需高度。安裝方法是次要的，關鍵是高度。
敏感度等級：最後的調整
靈敏度定義了觸發偵測所需的最低信號強度。可以把它想像成一個音量旋鈕。降低靈敏度會提高所需的信號閾值，也就是需要更大或更接近的熱源來觸發事件。
在場景視野塑形和安裝高度已經完成主要設定後，靈敏度調整充當最後的濾波器。它幫助管理邊緣案例，例如一隻肩膀僅觸及活動區的大狗，或偶爾會爬上低桌子的貓。設定靈敏度剛好高到可以可靠偵測人類，但低於這些小寵物信號的閾值，讓你多了一層容錯空間。
找到理想點需要多次反覆調整，而非單純計算。房間邊緣的小孩與中央大型狗之間的信號強度差異可能很微小。如果設定太低，可能會漏掉人；太高，則狗會觸發。目標是找到一個點，能可靠偵測人類且寵物觸發率低至容許範圍內甚至幾乎為零。有些高階感測器甚至支援日夜不同的靈敏度設定，在誤觸最嚴重時加強規則。
為何僅用微波爐在小房子中會失敗
微波傳感器有時被作為一種更優的解決方案進行推銷，其理論上能夠從多普勒簽名分析物體的速度和質量。在空曠的空地上，這是可行的。在狹小的有家具的房間裡，物理規則就會崩潰。
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微波感測器有時被宣傳為更優越的解決方案，理論上能夠從多普勒訊號分析出物體的速度與質量。在空曠空間中，這可以奏效，但在狹小、擺設家具的空間中，物理規則就不再適用。
雙技術感測器將PIR和微波結合，需要兩者都達成條件才會觸發，這是非常好的方法。PIR提供從高度與視野塑形的穩健幾何判斷，微波則提供次要的運動確認。地板上的貓可能因反射干涉而顯得更大，但由於低側視場的遮蔽， PIR完全看不見貓。由於兩者都未觸發，警報就會被抑制，大幅濾除誤報。
具備故意路徑的測試配置
設定好的感測器僅是未經測試的假設。要驗證它，需要一個有條理的走查流程。
測試流程很簡單：
- 從每個入口以正常速度走過覆蓋區域，確認感測器可靠觸發。
- 測試邊界。在房間的邊緣慢慢走，找到人類偵測的界限。
- 讓寵物自由漫遊。觀察它們正常的路徑，尤其是在感測器正下方，是否會造成觸發。
- 如果可能，鼓勵寵物爬升。引導貓咪上沙發或低櫃，看該動作是否引發誤報。
- 調整後重複測試。如果大型狗仍觸發感測器，嘗試將靈敏度調低一檔或提高安裝高度六英吋，再次進行測試。
這種反覆的實地測試，提供的回饋比任何規格表都更有價值。記住，目標不僅是技術上的完美，更是運作時不讓寵物感受到壓力。整合良好的系統即使能避免狗狗因突然的亮光而焦慮，也已經成功。真正的成功標誌是系統調校得如此完美，讓你的寵物甚至都不知道它存在。
