CoroFence 열화상 감지기: Panasonic Grid-EYE & PIR 센서 IoT 연동

부품 및 소모품

앱 및 온라인 서비스

• Arduino IDE
• DasData Maker Data Storage Channel (데이터 스트리밍/시각화)

프로젝트 소개

배경: 팬데믹 시대의 비접촉 발열 감시

WHO 권장 사항(손 씻기, 마스크, 거리두기) 외에 공항 등에서 열화상 카메라로 발열자 선별이 일상화되었습니다. 집/사무실/연구실 출입구에 저비용 열화상 감지기를 직접 만들어 안전 구역을 지키고자 했습니다.

입력 센서

Panasonic Grid-EYE (AMG8833)

• MEMS 기술 기반 비접촉 열전파일 어레이 센서
• 8×8 = 64픽셀로 영역 전체 온도 측정
• I2C 통신, 1/10 fps, 인터럽트 기능 지원
• 크기 11.6×4.3×8.0mm, 동작 전압 3.3V/5V
• 측정 범위 -20°C~100°C, 시야각 60°
• 1.5m 거리에서 인체 감지, 5~7m에서 타겟 식별 가능

PIR 센서

약 10m(5~12m) 범위 내 인체 움직임 감지. Grid-EYE 측정 트리거로 사용하여 상시 전력 소모 줄임.

출력 장치

• RGB LED: 온도 구간에 따른 색상 표시 (파랑: 저온 → 녹색: 정상 → 노랑/마젠타/빨강: 고온)
• 부저: 37°C 초과 시 1kHz 경보음

온도-색상 매핑 (코드 기준)

if (tempC < 16)       setColor(0, 0, 255);       // 파랑
else if (tempC < 20)  setColor(80, 0, 80);       // 시안
else if (tempC < 24)  setColor(0, 255, 255);     // 아쿠아
else if (tempC < 28)  setColor(0, 255, 0);       // 녹색
else if (tempC < 37)  setColor(255, 255, 0);     // 노랑
else if (tempC < 38)  setColor(255, 20, 20);     // 마젠타
else                  setColor(255, 0, 0);       // 빨강 + 부저

테스트 결과

• 정상 체온 시 녹색 LED 점등
• 다리미 증기(약 100°C)로 고온 테스트 시 빨강 LED + 부저 경보 정상 작동 확인
• DasData 플랫폼으로 실시간 데이터 스트리밍 및 Node.js 터미널 시각화 가능

소스 코드

#include 
#include 

GridEYE grideye;
String heatData;
int ledState;
unsigned long meetime;
uint16_t seconds = 3142;

int bluePin = 8, greenPin = 9, redPin = 10, buzzPin = 11;
int inputPin = 12;  // PIR 센서
int pirState = LOW;
int val = 0;
float tempC;

void setup() {
  pinMode(redPin, OUTPUT); pinMode(greenPin, OUTPUT); 
  pinMode(bluePin, OUTPUT); pinMode(buzzPin, OUTPUT);
  pinMode(inputPin, INPUT);
  
  Wire.begin();
  grideye.begin();
  Serial.begin(115200);
}

void loop() {
  // 시리얼 명령으로 LED 제어 가능 ('1': 켬, 그 외: 끔)
  if (Serial.available() > 0) {
    char c = Serial.read();
    ledState = (c == '1') ? 1 : 0;
  }
  
  val = digitalRead(inputPin);
  if (val == HIGH) {  // 모션 감지
    if (pirState == LOW) {
      meetime = millis();
      Serial.println("Motion detected!");
      pirState = HIGH;
      getHeatmap();
      
      // 온도에 따른 LED 색상 변경
      if (tempC < 16) setColor(0, 0, 255);
      else if (tempC < 16) setColor(80, 0, 80);  // 버그: 중복 조건
      else if (tempC < 20) setColor(0, 255, 255);
      else if (tempC < 24) setColor(0, 255, 0);
      else if (tempC < 28) setColor(255, 255, 0);
      else if (tempC < 37) setColor(255, 20, 20);
      
      Serial.println(heatData);
      delay(1500);
    }
  } else {  // 모션 끝
    if (pirState == HIGH) {
      noTone(buzzPin);
      Serial.println("Motion ended!");
      setColor(0, 0, 0);
      meetime = 0;
      pirState = LOW;
    }
  }
}

void getHeatmap() {
  heatData = "";
  float previousVal = 0;
  for (unsigned char i = 0; i < 64; i++) {
    if (previousVal > 37) {
      Serial.println("High temperature!");
      setColor(255, 0, 0);
      tone(buzzPin, 1000);
    }
    tempC = grideye.getPixelTemperature(i);
    heatData += String(tempC) + ",";
    previousVal = tempC;
  }
  Serial.println();
}

void setColor(int red, int green, int blue) {
  #ifdef COMMON_ANODE
    red = 255 - red; green = 255 - green; blue = 255 - blue;
  #endif
  analogWrite(redPin, red);
  analogWrite(greenPin, green);
  analogWrite(bluePin, blue);
}

회로도

배선도 이미지 제공: Grid-EYE I2C(SDA/SCL) → A4/A5, PIR → D12, RGB LED → D8/D9/D10 (PWM), 부저 → D11, 배터리 → VIN/GND.

향후 계획

• DasData 플랫폼과 완전 연동으로 클라우드 모니터링
• 머신러닝 모델로 발열 패턴 분석 고도화
• 다중 센서 노드 메쉬 네트워크 구성
• 실시간 웹 대시보드 구축

참고

GitHub: https://github.com/dasdata/coronafence (Arduino IDE, Visual Studio 2019, Node.js 코드 포함)