Konu: Otoparklarda hareket sensörü kullanımı 

Hazırlayan: İbrahim Dilek 

Tarih: 14/12/2018 

İlgili metinde hareket sensörlerinin otoparkta kullanımı değerlendirilecektir. Bunun için sensörlerin algılama teknolojilerini ve farklı ihtiyaçlara istinaden var olan sistemlerin bilgileri yer alacaktır. Akabinde farklı hareket sensörlerinin kullanım şekillerinin avantaj ve dezavantajları kıyaslanacaktır. 

HAREKET SENSÖRLERİ NEDİR? 

Hareket sensörü insanların veya nesnelerin hareketini algılar ve bağlı bulunan cihazın çalışmasını sağlar. Otoparklardaki kullanımını ele alan bu yazıda genellikle aydınlatmalar hareket sensörü ile kontrol edilir ve bu sayede hareket olmayan alanlarda aydınlatmaların gereksiz güç tüketiminin önüne geçilir. 

HAREKET SENSÖRLERİ ÇALIŞMA TEKNOLOJİLERİ 

Hareket sensörleri 4 farklı çalışma teknolojisine sahiptir; 

1. Kızılötesi / PIR / Infrared
2. Radar / RF / HF / Mikrodalga
3. Ultrasonik
4. Kamera 

Kızılötesi teknolojisi ile çalışan hareket sensörleri en yaygın olanlardır. Bu teknoloji ortam ısısı ile hareket eden nesnenin ısısını kıyaslar ve lensinde bulunan anahtarlama noktalarının aktif ve pasif noktalarının kesilmesi ile bağlı olan cihazı çalıştırır. Örnek: Otoparkın ortam ısısı 20°C’dir. Otoparkta ilerleyen arabanın motor ısısı ise yaklaşık 90°C’dir. Motor kaputu ortam ısısından daha sıcak olduğu için ısı farklılığı oluşur. Aydınlatmaların çalışması için ısı farklılığı yeterli değildir. Aracın aynı zamanda hareket etmesi gerekmektedir. Dolayısı ile sıcak motor kaputuna sahip araba, hareket ettiği zaman, hareket sensörünün lensinde bulunan anahtarlama noktaları kesilmiş olur ve elektronik devre aydınlatmaların çalışmasını sağlar. Kızılötesi hareket sensörünün en büyük dezavantajı ortam ısısı ile hareket eden nesnenin sıcaklığı birbirine çok yakın olduğu zamanlarda algılamanın gecikmesi ve bu nedenle istenilen mesafelerden algılamanın sağlanamamasıdır. Bir başka önemli faktör ise dikey ve yatay hareketlerin algılamada oluşturduğu farklılıklardadır. Hareket sensörüne paralel bir hareket gerçekleştiğinde (yatay hareket) ürün teknik bilgilerinde yer alan azami algılama mesafesinde algılama sağlanır. Şayet bir insan hareket sensörünün üzerine doğru yürüdüğünde (dikey hareket) algılama mesafesi lensin şekline göre farklı oranlarda düşer. Bu oran %80’leri bulabilir. 20m çapında algılama sağlayan kızılötesi hareket sensörünün algılama menzili 4m çapa kadar düşebilir. 

Radar sensörler kızılötesi sensörlerin en kuvvetli rakipleridir. Farklı frekanslarda (5.8GHz, 10.525GHz, 10.587 GHZ, 24GHz) radyo frekans yayın yapan hareket sensörü doppler mantığı ile çalışır ve gönderdiği sinyallerin geri tepme süresini ölçer. Bu sinyallerin hareket algılandığı için mesafesinde gerçekleşen değişim nedeniyle hareket sensörü aydınlatmanın çalışmasını sağlar. Örnek: Bir odada bulunan hareket sensörü radyo frekans sinyal gönderir. Duvara çarpan sinyaller 1ms’de geri döner. Buna göre kendini kalibre eden hareket sensörünün gönderdiği sinyaller bir insanın odaya girmesi ile hareket sensörüne olan mesafesi duvardan daha yakın olduğu için 0,5ms’de geri döner. Hareket sensörü sinyallerin geri tepme süresinde farklılık olduğunu ölçer ve aydınlatmaları açar. Radar hareket sensörlerinin en büyük avantajı alçıpan, cam, sunta ve plastik gibi nesnelerin arkasını algılayabilmesidir. Böyle durumlarda lavabolarda bulunan kabin içleri dışarıdan algılanabildiği gibi alçıdan oluşan asma tavanların içerisine de gizlenebilir. Fiziki olarak hareket sensörü gözükmese dahi asma tavanın içerisinde hareketleri algılayabilmektedir. Bahsi geçen nesnelerin arkasının algılanması kimi zaman dezavantaj olaraktan karşımıza çıkmaktadır. Radar hareket sensörünün en büyük dezavantajı ise elektromanyetik alanlardan etkilenebilmesi ve sadece hareketi algıladığı için dış ortamda kullanılması durumunda ağaçların hareketini dahi algılayıp aydınlatmaları yakmasıdır. 

Ultrasonik sensörlerin çalışması Radar sensörlere benzemektedir. Ultrasonik hareket sensörleri asgari 40KHz’de yayın yapmak zorundadır. Nedeni ise 40KHz’in altında yayın yapan ultrasonik hareket sensörlerinin yaydığı sinyaller kedi ve 


köpek gibi hayvanlar ile birlikte yeni doğan bebekler tarafından duyulabilmedir. Bu durumda yetişkinlerin duyamadığı bu ses frekansları bahsi geçen canlılar için işkence haline gelmektedir. Ultrasonik hareket sensörleri doppler mantığı ile çalışmaktadır ve sinyallerin geri tepme süresini temel alır. Nesnelerin içerisinden geçemeyen sinyaller ancak etrafından dolaşabilir. WC’lerde bulunan kapıların alt veya üst bölümlerinin açık olması, ultrasonik hareket sensörlerinin yaydığı sinyallerin bu boşluklardan içeriye dolmasını ve bu sayede hareketi algılamasını sağlar.  

Son olarak ise kamera ile ‘Image Processing’ mantığı ile çalışan hareket sensörleri bulunmaktadır. Bu hareket sensörleri çok daha pahalı teknoloji olmalarının yanı sıra kullanım alanları daha özellikli alanlardır ve kamera içerdiği için müşteriler tarafından WC veya otel odaları gibi alanlarda kullanılması psikolojik açıdan kullanıcıları rahatsız etmektedir. 


HAREKET SENSÖRLERİ SİSTEM ARAYÜZLERİ 

Konvansiyonel sistemlerde hareket sensörleri aydınlatmaların harekete bağlı olarak yanıp sönmesi sağlanırken farklı ara yüzler sayesinde değişen ihtiyaçlar karşılanır. Günümüzde en çok ihtiyaç duyulan sistemlerden biri aydınlatmaların dim yapmalarıdır. Dim işlemi koridor fonksiyonlu balastların hareket sensörü tarafından aldığı kontak ile sağlanırken bu sistemde gün ışığına göre dim yapılması sağlanamaz. Bahsi geçen koridor fonksiyonlu balastlar genellikle hareket olmayan alanlarda %10 seviyesinde aydınlatma sağlarken, hareket sensörü hareket yakalayıp çıkış verdiği anda %100 olarak aydınlatmaların çalışmasını sağlar. Bu durumda konvansiyonel tip hareket sensörü kullanmak mümkündür. Farklı bir yöntem ise DALI Broadcast özelliği taşıyan hareket sensörleri ile DALI balastlı aydınlatmaların kontrol edilmesi yöntemidir. Bu sistemde aydınlatma otomasyonun merkezi bir noktadan uyguladığı dim senaryoları hareket sensörü tarafından ek bir cihaza ihtiyaç duymadan gerçekleştirilir. Hareket sensörünün içerisinde bulunan gün ışığı sensörü ortamda bulunan lux değerini ölçer ve istenen gün ışığı seviyesi yakalanana kadar dim işlemini uygular. Örnek: Hareket olmadığında %20 seviyesinden yanan aydınlatmalar hareket algılandığında %100 seviyesinde çalışır. Hareket algılanan bölgede ihtiyaç 150 luxtür. %100’de çalışan aydınlatmalar ve pencerelerden gelen gün ışığı ile birlikte 300 lux aydınlık sağlanmıştır. Bu durumda hareket sensörü 150 lux aydınlık seviyesini yakalayana kadar aydınlatmaları dim edecektir. Böylece hareket bulunan bölgede aydınlatmalar dışarıdan gelen gün ışığı sayesinde %100’de çalışmak yerine sadece %50’de yanacaktır ve %50 enerji tasarrufu sağlayacaktır. Son yöntem ise DALI Broadcast sisteminin gelişmişi olan aydınlatma otomasyon kontrolüdür. Aydınlatma otomasyonu KNX, DALI, Helvar, Rapid gibi birçok farklı yazılımlarla sağlanabilmektedir. Türkiye’de en yaygın olan aydınlatma otomasyonu KNX’tir. Aydınlatma otomasyonunda DALI Broadcast sistemine ek olarak farklı senaryolar geliştirilip farklı kablolamalara ihtiyaç olmadan istenilen şekilde aydınlatma kontrolü sağlanır. 


HAREKET SENSÖRLERİNİN OTOPARKLARDA KULLANIMI 

Dünyanın birçok ülkesinde hareket sensörü bulunmayan mevcut otoparklarda enerji tasarrufu sağlamak zaruri bir hal almıştır. Bu nedenle hareket sensörlerinin kullanımına başlanmıştır. Yeni otoparkların neredeyse hepsinde ya konvansiyonel tip hareket sensörleri ile aydınlatma kontrolü sağlanır ya da aydınlatma otomasyonu sistemi uygulanır. Devamlı faal olan otoparklarda aydınlatma sayısı az veya çok olsun hareket sensörleri kullanmak çok verimli ve enerji tasarrufu sağlayan mantıklı bir yatırımdır. 

Otoparklarda kullanılacak hareket sensörleri iki farklı tipte seçilebilir.  

1. Etanj armatüre dâhili hareket sensörü
2. Etanj armatüre harici hareket sensörü 

Dâhili hareket sensörleri tek başına sadece 1 aydınlatmayı çalıştıracağı için içerisinde bulunan güç kapasitesi harici kullanılacak olan hareket sensörleri ile kıyaslandığında daha düşük olabilir. Avantaj ve dezavantajlarına bakılacak olursa, Türkiye’de özellikle dâhili hareket sensörleri kullanıldığında adet sayısı yükseldiği ve maliyetler düşürülmeye çalışıldığı için yetersiz hareket sensörleri tercih edilmektedir. Bu da beraberinde daha kısa sürede bozulan, yeterli algılama sağlamayan ve insanların ihtiyacını karşılamayan ürünlerin tercih edilmesine neden olmaktadır. Sistemsel açıdan dâhili hareket sensörleri her etanj armatüre monte edilir. Nitekim daha küçük algılama menziline sahip olan hareket sensörleri eğer kızılötesi kullanılıyor ise düşük anahtarlama noktasına sahip olur, radar sensör kullanılıyor ise daha büyük hareketleri algılayan ve yavaş tepkime süresine sahip ürünler kullanılabilmektedir. Üst düzey daha iyi ürünlerin kullanılması durumunda ise maliyet aşırı artacağından dolayı genellikle yukarıda bahsi geçen uygun maliyetli ürünler tercih edilmektedir. Kızılötesi dâhili hareket sensörünü temel alırsak, genellikle 6m çapında algılama yapan, Etanj armatürün içerisine yerleştirebilmek için de küçük bir yapıya sahip olan parmak sensörü olarak tabir edilen ürün tercih edilmektedir. 6m çapında algılama kapasitesi olan bu ürünler ortalama 24°C derece ortam sıcaklığı ve yatay hareketlerde belirtilen algılama mesafelerini yakalamaktadır. Türkiye gibi yazları sıcak bir ülkede kızılötesi sensör kullanımı sorunlara neden olabilmektedir. Özellikle İstanbul’da yer alan birçok AVM otoparklarında yapılan test ölçümlerinde ortam sıcaklıkları 29°C ile 33°C arasında değiştiği gözlemlenmiştir. Araçların ebatlarından dolayısı büyük ihtimalle algılamada sorun yaşanmayacaktır ancak 36° C ortalama vücut sıcaklığına sahip bir insanın sensör tarafından algılanması zor olacaktır. Birde örnekte yer alan insanın sensörün üzerine doğru yürüdüğünü düşünürsek, kızılötesi hareket sensörü ancak insan altına geldiğinde hareket algılayacaktır. Isı ve dikey yürüme dezavantajlarını barındırmayan radar hareket sensörünü temel aldığımızda ise ebat sorunu ortaya çıkmaktadır. Standart etanj armatürler radar hareket sensörüne özel bir bölüm bırakılmış olması gerekmektedir. Ancak etanj armatürler genellikle standart olduğu için imalatçılar radar hareket sensörünü metal plakanın üzerine monte edilmiş elektronik kartın altına gizlemek zorunda kalıyorlar. Bu durum genellikle ya radar hareket sensörünün hiç çalışmamasına ya da devamlı etanj armatürü yakıp söndürmesine neden olmaktadır. Nedeni ise radyo frekans sinyallerinin metalin arkasını algılayamaması ve elektronik kart üzerinden oluşabilecek manyetik alanın radar hareket sensörünü olumsuz etkilemesi nedeniyle sinyallerde karışıklık meydana gelebilmektedir. Şayet çok daha güçlü ve sabit algılamaya sahip radar hareket sensörü kullanılır, etanj armatürünü sensöre uygun imal eder ve bu maliyete katlanılır ise, istenilen performans alınır ve estetik bir görüntü ile istenilen verim alınır. Enerji verimliliği adına daha kısa süre kullanıldığından, aç / kapa hem sensörün hem de aydınlatmaların ömrünü kısaltacaktır. 

Ancak mevcut piyasa koşullarını ve bütçe/maliyet faktörünün ön planda olduğu bu dönemde performansı yüksek harici hareket sensörleri kullanmak daha verimli olacaktır. Özellikle yeni yapılarda istenilen aydınlatma sisteminin sıfırdan yapılacağı göz önünde bulundurulursa maliyet farkı oluşmayacaktır. Harici sensörlerin avantajları yerel olarak algılama menzilinde bulunan bölgede yer alan bütün aydınlatmalar aynı anda yanacağı için, nihai kullanıcılara daha güvenli ve konforlu bir aydınlatma sunmasıdır. Ayrıca hareket sensör maliyetinin düşürülmesi için yüksek algılama menziline sahip ürünler tercih edildiğinde, aynı zamanda daha gelişmiş lense sahip kızılötesi veya daha güçlü atım gücüne sahip radar veya ultrasonik hareket sensörleri tercih edilmektedir. Algılama menzilinin yükselmesi, elektronik olarak hareket sensörünün bu özelliği sunabilmesi için ürününde kaliteli ve daha istikrarlı bir yapıya kavuşmasını sağlıyor. Böylece hem az miktarda kullanılan hareket sensörleri sayesinde yatırım maliyeti düşürülürken hem de üst sınıf ve elektronik algılama kabiliyeti yüksek, daha kaliteli ürün kullanılmış oluyor. Bu nedenle nihai tüketiciler algılamadan kaynaklı güvenlik zafiyeti yaşamıyorlar. Daha yüksek anahtarlama noktasına sahip kızılötesi sensör veya daha güçlü atım yapan radar hareket sensörleri daha uzak noktadan insanları algılayacağından ötürü özellikle kadın ve çocukların karanlıkta kalması sonucu güvenlik zafiyeti yaşanmayacaktır. Harici hareket sensörlerinin dezavantajı ise bir sensöre bağlanacak aydınlatma ürünleri daha fazla sayıda olacağından ötürü hareket algılandığında bütün etanj armatürleri aynı anda çalışacaktır. Buda enerji tasarruf oranını düşürmektedir. 


SONUÇ 

Sonuç olarak otoparklarda hem dâhili hem de harici şekilde aydınlatmalar hareket sensörleri ile kontrol edilebilirler ancak seçilecek olan ürün özelliklerine dikkat edilmelidir. Etanj armatürlere dâhili hareket sensörü takıldığı takdirde kaliteli ürün kullanılması gerekir, buda yatırım maliyetinin artacağı anlamına gelir. Yatırım maliyetini düşük tutarak işletme maliyetini de düşeceğini düşünmek, aslında işletme maliyetinin bozulacak olan hareket sensörleri ve aydınlatma ürünleri nedeniyle katlanacağı anlamına gelir. Kıyaslandığında harici hareket sensörleri daha geniş algılama menziline sahip olacağından ötürü, profesyonel seri ürün kullanılması gerektiği anlamına gelir. Bu da özellikle otopark alanlarında algılama zafiyeti nedeniyle güvenlik açığını ortadan kaldırır.   

Araç üstü alanlarda toplam 9 adet etanj armatür bulunmaktadır. Dâhili hareket sensörü kullanıldığında 9 adet hareket sensörü gerekecektir. Şayet harici hareket sensörü kullanılır ise aşağıda gözüktüğü üzere 3 adet ile istenilen algılama sağlamaktadır. Dolayısı ile bütçe olarak harici sensörlerde dâhili hareket sensörünün 3 misli bütçe oluşmuş oluyor. Örnek. 6m’lik dâhili hareket sensörü fiyatı: 10,00 USD x 9 adet=90,00 USD. Harici hareket sensörü kullanılmak istendiğinde kullanım miktarı düşeceği için 90,00 USD’li bütçe ile 1 adet hareket sensörü bütçemiz 30,00 USD’a çıkıyor. Bu nedenle daha kaliteli, profesyonel ve hassas ürün kullanıp, insanların mağduriyetlerinin ve güvenlik zafiyetinin önüne geçilir.