La
domotique,
bac S Centres �trangers 2019.
En
poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation
de Cookies vous proposant des publicit�s adapt�es � vos centres
d’int�r�ts.
| .
. |
La
domotique au service du particulier est en pleine essor. Elle est
notamment utilis�e lors d’une intrusion dans une maison.
D�s qu’un intrus est d�tect� :
- un email est envoy� au propri�taire qui peut alors consulter sa
cam�ra de surveillance � distance ;
- la cam�ra de surveillance enregistre une vid�o pendant dix minutes ;
- les sir�nes se mettent en fonctionnement.
1. �tude du d�tecteur de
mouvement.
Le d�tecteur de mouvement utilis� est un d�tecteur associant un capteur
infrarouge passif et un capteur hyperfr�quence (9,9 GHz) � effet
Doppler. Il faut que les deux capteurs d�tectent une intrusion pour
d�clencher une alarme.
1.1. Justifier par
un calcul l’utilisation d’un capteur infrarouge pour d�tecter un intrus.
Un corps � la temp�rature T (en K) �met un rayonnement thermique dont
la longueur d’onde correspondant au maximum d’�mission (en m) est
donn�e par la loi de Wien : λmaxT = 2,9 � 10-3.
Temp�rature du corps humain : 37�C ou 273 +37 = 310 K.
lmax =
2,9 10-3 / 310 ~9,4 10-6 m = 9,4 �m.
Cette valeur appartient au proche infra-rouge.
1.2. � quel domaine
correspond l’onde �mise par le capteur hyperfr�quence ?
l = c / f = 3 108
/ (9,9 109) =0,03 m = 3,0 cm
Cette onde appartient au domaine des micro-ondes.
1.3. En quoi
l’effet Doppler intervient-il dans le fonctionnement du d�tecteur de
mouvement ?
Apr�s r�flexion de l'onde hyperfr�quence sur l'intrus en mouvement, la
fr�quence de l'onde re�ue diff�re l�g�rement de la fr�quence de l'onde
�mise.
2. �tude de la cam�ra.
La cam�ra utilis�e permet d’enregistrer en 1280 x 720 pixels � 20
images par seconde.
2.1. Calculer la
taille en Mo d’une image prise par la cam�ra en supposant un codage RVB
(Rouge, Vert, Bleu) sur 24 bits.
1280 x720 = 9,216 105 pixels par image.
Chaque pixel est cod� sur 3 octets :
9,216 105 x 3 = 2,7648 106 ~2,8 106
octets = 2,8 Mo.
2.2. Calculer la
taille de la vid�o enregistr�e par la cam�ra.
La cam�ra de surveillance enregistre une vid�o pendant dix minutes.(10
x60 = 600 s ).
Nombre d'images : 20 x 600 = 12 000.
Taille de la vid�o : 12 000 x 2,8 = 3,32 104 ~3,3 104
Mo.
2.3. En r�alit�, la
vid�o est compress�e au format MPEG-4 et occupe 11,8 Mo. En d�duire le
taux de compression moyen du fichier par rapport au codage RVB 24 bits.
Taille du fichier apr�s compression / taille du fichier avant
compression 11,8 / (3,32 104
)~3,6 10-4.
2.4. Le d�bit de la
connexion internet est-il suffisant pour visionner en direct cette
vid�o au format MPEG-4 ?
Caract�ristique de la ligne internet :
- d�bit montant (pour l’envoi de donn�es) : 1 Mbit/s
- d�bit descendant (pour le t�l�chargement) : 20 Mbit/s
11,8 Mo pour 600 s soit 11,8 / 600 = 1,967 10-2 Mo / s =
1,967 104 octets / s.
1,967 104 x 8 = 1,57 105 bits / s ~0,16 Mbits / s.
Cette valeur �tant inf�rieure � 1 Mbits / s, le d�bit est suffisant.
|
|
|
|
3. �tude des sir�nes.
Les deux sir�nes utilis�es sont identiques et �mettent chacune un son
de niveau d’intensit� sonore de 105 dB � 1,0 m.
Calculer le niveau d’intensit� sonore per�u par l’intrus au moment o�
il est d�tect� (voir le sch�ma).
L'intrus se trouve � d1 = 5,5 m d'une sir�ne et � d2
=6,9 m de l'autre sir�ne.
Relation entre intensit� sonore et distance : I = k / d2 ;
A une distance d= 1 m, I = I0 1010,5 = 10-12+10,5
=3,16 10-2 W m-2.
Valeur du coefficient k : k = 3,16 10-2 W.
I1 = 3,16 10-2 / 5,52 =1,045 10-3
W m-2.
I2 = 3,16 10-2 / 6,92 =6,637 10-4
W m-2.
Itotal = 1,045 10-3 +6,637 10-4 =1,71
10-3 W m-2.
Niveau d'intensit� sonore per�u par l'intrus : 10 log (1,71 10-3
/ 10-12) ~ 92 dB.
|
|
|
