라즈베리파이, 초음파 센서를 이용한 출입 감지 (1)

라즈베리파이와 초음파 센서 키트를 가지고 간단하게 사람의 출입을 감지하는 기계를 만들어보자.

여기서 적외선 감지 센서가 있는데 굳이 초음파 센서를 사용한 이유는 현재 라즈베리파이 센서 키트

에 포함되어있는 

사진의 요놈 같은 경우 한번 감지 한 후 딜레이가 너무 크다. (다시 감지하는데 대략 10초정도의 딜레이가 있다.)

하지만 초음파 센서 같은 경우 딜레이 없이 엄청나게 빠른 감지효과를 보여주기에 적외선 센서보다는 초음파

센서를 활용하여 만들게 되었다. 

RaspberryPi 는 영국의 라즈베리파이 재단이 만든 신용카드 크기의 싱글 보드 컴퓨터이다. 

작은 크기로 인해 휴대성이 좋고, 4개의 USB 포트와 (Raspberry pi 2 기준) HDMI 지원으로 모니터 뿐만 아니라

키보드 , 마우스와 연결하여 사용이 가능하고 Raspbian 이라는 전용 OS (라기보단 Linux) 로 구동을 한다. 

각설하고 , 이번에 이용한 라즈베리 파이 모델은 Raspberry Pi 2 Model B 모델이며 사양은

CPU : ARM Cortex A7 (Quar-core) 900MHz 

RAM : 1GB LPDDR2 

의 사양을 가지고 있다.

        (해당 모델의 사진)

사용한 적외선 센서는 HC-SR04 모델을 사용하였다. 

(HC-SR04)

이제 라즈베리파이에서 초음파 센서를 제어하기 위해 연결을 해보자. 

위 사진은 Raspberry pi 2 의 Gpio 사진이다. 

위 사진을 참고로 초음파 센서의 첫 번째 vcc 는 전원이므로 Pin# 02 번에 연결 , 두번째 Trig 는 18번에 연결 ,

세번째 Echo 는 16번에 연결하고 마지막 GND는 Ground 라인 즉 06 번에 연결한다. 

연결이 완료 되었으면 알고리즘을 생각해보자. 

초음파 센서로 단순히 감지 뿐만 아니라 그 사람이 나갔는지 들어왔는지에 관한 것 도 감지 할 수 있도록 

알고리즘을 만들 것 이다. 

기본적으로 우리 사무실의 구조에서 생각한다면 

사진에서 보이듯 초음파 센서 1개를 설치하고 초기 거리 값이 나오면 사람들이 출입할 때 변경된 거리가 점점

늘어나는지 줄어드는지를 측정하여 In & Out 의 값을 얻을 것 이다.

위 사진에 보이는 순서대로 초기 거리에서 정해진 거리가 줄어들면 거리 측정이 시작되고 다시 초기 거리 값으로

돌아오면 측정을 중지한다. 

그 때 측정한 거리들은 배열에 들어가있고 그 배열의 거리를 서로 비교해서 줄어드는지 늘어나는지를 검사해서

마지막엔 들어왔는지 나갔는지를 알게 될 것이다. 

이를 정확히 측정하기 위해서는 측정하고자 하는 입구에서 최대한 대각선으로 설치를 한다면 좀 더 정확한

결과를 얻을 수 있다.  (가장 정확한 건 센서를 2개 설치하는 것 이다. 흘흘) 

약 일주일 간 측정한 결과 정확도는 약 90% 다. 그리고 거리를 재기 때문에 몸집이 큰 사람이 지나갈 때

정확도가 더 높았다. 

여러사람이 지나갈때는 당연히 In & Out 의 측정결과의 정확도가 많이 떨어진다. 

어쨌든 저렴한(?) 가격으로 이 정도면 개인이 쓰기에는 충분하다고 생각한다. 

다음 글에서는 Node.js 로 코드를 짜고 결과 데이터를 post 로 보내는 것 까지 해보겠다.

(끝)