Strategien zur Anwesenheitserkennung von Personen in einem Raum

[JoWiemann]

Hallo,

als Start zur Diskussion des Themas: http://www.zess.uni-siegen.de/cms/diss/2002/krieger/krieger.pdf

Grüße Jörg



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[Prof. Dr. Peter Henning]

Diese Dissertation ist von 2002 und entspricht nicht dem aktuellen Stand der Technik.

Zitat aus den SmartHome Hacks:

Die Anwesenheitserkennung in Innenräumen ist trotz solcher Hardwarelösungen ein aktives
Forschungsgebiet in vielen Instituten, die bisher noch nicht zufriedenstellend gelöst ist.
Mitzunehmende Technik kann immer ausfallen (oder abgelegt werden) und hochempfindliche
Bewegungsmelder (die gerne als presence detector angeboten werden) können eben nicht zwischen
Abwesenheit und Nickerchen unterscheiden. Auch eine Videoüberwachung wie im Hack
##Bewegung melden und Videoüberwachung beschrieben, kann keine vollständige
Erkennungssicherheit bieten. Nach gegenwärtigem Stand besteht eine größere Erkennungssicherheit
vielmehr darin, verschiedene Technologien mit einer intelligenten Logik in einem Zustandsautomaten
zu kombinieren: Eine bestimmte Person kann nur abwesend sein, wenn sie den Erfassungsbereich
verlassen hat. Allerdings stellt dieses Tracking einen so weitgehenden Eingriff in die Privatsphäre dar,
dass ich es hier nicht vorstellen möchte.

LG

pah

[Loredo]

Den guten Ausführungen aus dem Zitat von SmartHome Hacks würde ich schlussfolgern, dass es vor allem einer möglichst vollständigen Wärmebilderfassung in allen Räumen bräuchte, um überhaupt eine Anwesenheit/Abwesenheit inkl. der berühmten Nickerchen sicherzustellen. Aktuelle Präsenzmelder sind AFAIK aber auch nur Bewegungsmelder, so dass diese Sensorik schonmal schwierig ist.


Als zweiten Sensor, den es dann eben wie richtig beschrieben intelligent/logisch mit dem Präsenzmelder verknüpft gehörte, wäre eine Bilderkennung, die eine Person schnell und eindeutig erkennt und deren Bewegung im Raum dann weiterhin nachverfolgen kann. Dabei besteht vermutlich auch heute noch die Schwierigkeit, dass diese Erkennung über das Gesicht erfolgt, es aber nicht unbedingt dauerhaft sichtbar bleibt. Den Körper dann nachzuverfolgen ist dann sicherlich möglich, aber durch sich überkreuzende Personen oder Gegenstände kann dieses Tracking auch schnell verloren gehen, so dass man die Personenzuordnung schnell wieder verlieren kann. Zumindest aber ob jemand den Raum betreten oder verlassen hat sollte recht zuverlässig erkenn bar sein, wenn man die Zugangsbereiche entsprechend gut abdeckt.


Ich habe noch von keinem fertigen Gerät gehört, was das leistet. Vermutlich müsste es eine Art Wärmebildkamera sein, die auch zusätzlich noch ein Normalbild liefern kann. Optimaler Weise wäre aber die Gesichtserkennung dort schon fest vorgesehen. Die Auswertung eines Wärmebildes bekäme man wohl zur Not auch noch in FHEM einigermaßen gut hin (Wo auf dem Bild ist es zwischen 35 und 45 grad warm und an wie vielen Stellen).
Die Logik dazu kann man in FHEM sicherlich recht einfach zusätzlich in ROOMMATE implementieren. Die Schwierigkeit besteht wohl eher darin geeignete Sensoren zu haben und auch FHEM anzubinden. Was das angeht fehlt es bei mir immer an der Geduld sich mit Löten und Arduino etc. zu befassen.

[Prof. Dr. Peter Henning]

Stimmt genau, die Sensorik ist das Problem.

Reduzieren wir es doch mal auf den einfachsten Fall: Wie kann man feststellen, dass die Gästetoilette gerade belegt ist ? Wobei ich dafür nur äußerst ungerne eine Kamera installieren würde...

LG

pah

[Loredo]

Ich habe gerade erst per Zufall gelesen, wie ihr auf das Thema gekommen seid. Wenn du jetzt gerade wieder die Toilette erwähnst, solltest du nochmals darauf quer verweisen. Sonst wird es doch arg seltsam


Gruß

Julian

[Loredo]

Naja die Lasermessmethode gerichtet auf die zwei Punkte Schüssel und Waschbecken fand ich jetzt nicht so doof. Ob das schick aussieht, ist eine andere Frage.


Gruß

Julian

[Wuppi68]

so wie es Betateilchen mal erzählt/geschrieben hat:

durch die Temperaturerhöhung im Raum

oder wenn immer das Licht vergessen wird:

On-For-Timer mit Nachtriggerung via Temperatur

[justme1968]

eine zuverlässige anwesenheitserkennung fremder personen ist noch mal eine stufe schwieriger als die bekannter die man eventuell dazu verdonnern kann handy oder tag oder was auch immer bei sich zu tragen. den bereich auf ein zimmer einzuschränken bzw. das aktuelle zimmer zu erkennen ist aber sogar hier eine herausforderung die nicht gelöst ist.

eine kamera zur überwachung einer toilette einzusetzen ist keine gute idee.

ich könnte mir aber vorstellen das eine kamera oben in (jedem) türrahmen die nur betreten und verlassen zuverlässig erkennt recht gute ergebnisse liefern würde. ob man eine solche lösung jemand anderem verkaufen kann weiss nicht

je nach räumlichen gegebenheiten ist sind sensoren die zuverlässig zutritt und das verlassen erkennen sicher einfacher als einen kompletten raum zu überwachen.

ein sensor in der türfalle der das abschliessen erkennt ist vermutlich auch nicht schlecht. vor allem bei gästen.

vielleicht ist es mit einem kontakt sensor in verbindung mit einem oder zwei näherungssensoren im türblatt möglich zu erkennen ob eine tür von innen oder aussen geschlossen wird.

je nach anwendungsfall muss man sich vermutlich auch entscheiden ob falsch positive oder falsch negative akzeptabler sind.

temperaturerhöung halte ich für aussichtslos. das wird niemals zuverlässig funktionieren. da spielen zu viele faktoren mit rein. fenster, fb heizung, raumgröße, messungenauigkeit, ...

gruss
  andre

[Benni]

Ich habe gerade erst per Zufall gelesen, wie ihr auf das Thema gekommen seid. Wenn du jetzt gerade wieder die Toilette erwähnst, solltest du nochmals darauf quer verweisen. Sonst wird es doch arg seltsam

Wie hier im Ursprungs-Thread bereits beschrieben zähle ich für das konkrete Beispiel der Toilette, ganz einfach die Türöffnungs-  und Schießungsvorgänge.

Dazu ist mir noch der hier eingefallen:

2 Leute gehen in ein leeres Haus, eine Weile später kommen 3 wieder heraus.

Dazu der Mathematiker: "Wenn jetzt noch einer reingeht, dann ist keiner mehr drin."

[Pythonf]

temperaturerhöung halte ich für aussichtslos. das wird niemals zuverlässig funktionieren. da spielen zu viele faktoren mit rein. fenster, fb heizung, raumgröße, messungenauigkeit, ...

Man könnte verschiedene Messwerte wie Luftfeuchte, Raumklima über Gaskonzentrationen, Temperatur und was man noch so findet messen, integrieren und bei einer Abweichung über einen bestimmten Schwellenwert für die Anwesenheitserkennung auswerten. Der Weg über einen Türsensor ist aber sicherlich der einfachere. Die Kombination könnte aber ohne Kamera eventuell ein Indiz dafür sein, ob ein Raum betreten oder verlassen wurde.
Allgemein finde ich den Weg über Türsensor und Bewegungsmelder als einen der einfachsten um festzustellen, ob eine Person hinzukommt oder verlässt. Wenn man aber nun eine Person an der Haustür verabschiedet ist Bewegung da, obwohl jemand gegangen ist. Gerade hier sehe ich auch ein Problem, wenn man vermeiden will auf beiden Seiten der Tür einen Bewegungsmelder zu installieren.
Gruß
Fabian

[Loredo]

Ich nahm an ihr wolltet die Diskussion allgemeiner und etwas innovativer führen. Dann ändert doch den Betreff mal in "auf der Toilette" oder so ab.

Wobei ich da auch sagen würde da reicht echt der Schließkontakt aus.

Für mich ist es interessanter über Anwesenheit in den Wohnräumen zu diskutieren.


Gruß

Julian

[Prof. Dr. Peter Henning]

Wenn es schon in der Toilette nicht klappt - sagen wir mal, für konventionelle Haushalte: Nicht mehr als eine Person, nicht mehr als Waschbecken, Toilette (vlt. noch Pissoir und Bidet ?) als Aufenthaltsorte - wird es für den Wohnraum sicher auch nicht klappen.

Wie bereits in den SmartHome Hacks geschrieben: Man muss verschiedene Systeme kombinieren, um eine hohe Detektionssicherheit zu erreichen.

Beispiele, die Einzelsysteme aushebeln können:

- Kind geht alleine auf die Toilette und unterläuft BM.
- Tür wird geöffnet, weil aber das Telefon klingelt, wird sie gleich wieder geschlossen ohne Zutritt zur Toilette.
- Gast vergisst abzuschließen

LG

pah

[Bapt. Reverend Magersuppe]

Meine guten Gedankengänge:

- Load-Cell unter der Brille und Sitzpinkel-Pflicht: Gewicht größer als der pure Intarsiendeckel --> Person!!!
- Kamera mit OpenCV (oder dies klein Elektronikfertigmodul): Leeren Raum mit gefülltem Raum begutachten und eine Datenmeldung abgeben
-

[tante ju]

Interessantes Thema.

Also zumindest bei unserer Gästetoilette ist die Anwesenheitserkennung ziemlich einfach: Abstandssensor auf ca. 70cm Höhe waagerecht durch den Raum. Wer den umgeht, ist nicht in der Lage, selbständig eine Toilette aufzusuchen

Viel komplizierter ist es bei Küche oder Wohnzimmer. Ich hatte da schonmal mit IR Kamera (aus der WiMote) experimentiert, aber Sonneneinstrahlung oder Kamin oder Herd/Ofen oder ein paar Kerzen und das funktioniert nicht mehr. Die "Oberflächentemperatur" des Menschen ist ja nun nicht 35 Grad oder mehr. zumindest nicht im gesunden Zustand und kann daher bei solchen Dingen ganz schnell überdeckt werden oder einfach zu schwach gegenüber einem sonnenbeschienen Fußboden sein.

Ich hatte schonmal überlegt, über Absorptionsmessung von 2.4 GHz zu arbeiten (da der Mensch aus viel Wasser besteht, geht das eigentlich ganz gut), aber eigentlich möchte ich sowas nicht 24/7 um mich rum haben und da gäbe es auch die eine oder andere regulatorische Hürde. Darüber hinaus müsste man dann auch mit der Einrichtung aufpassen, da ja schon eine Couch eine echte Herausforderung darstellen kann, wenn sie falsch steht. Und zählen größere Hunde dann auch als anwesend?

Gewichts-/Schwingungdetektoren am schwimmenden Estrich waren auch nur für ein paar Sekunden eine gute Idee und dann verworfen als unsinnig.

[Loredo]

Ich hatte schonmal überlegt, über Absorptionsmessung von 2.4 GHz zu arbeiten (da der Mensch aus viel Wasser besteht, geht das eigentlich ganz gut), aber eigentlich möchte ich sowas nicht 24/7 um mich rum haben und da gäbe es auch die eine oder andere regulatorische Hürde. Darüber hinaus müsste man dann auch mit der Einrichtung aufpassen, da ja schon eine Couch eine echte Herausforderung darstellen kann, wenn sie falsch steht. Und zählen größere Hunde dann auch als anwesend?

Apropos: Ich weiß aus zuverlässiger Quelle, dass Cisco da was in seine WLAN AccessPoints mit einbaut und man daraus die Anzahl der Personen in einem Bereich triangulieren kann. Funktioniert aber natürlich nur bei mehreren APs sinnvoll. Einer meiner Kunden lässt darauf basierend seit längerem eine App bauen, um ein Konferenzzentrum darüber zu automatisieren (belegte Räume etc.).