Тепловизоры для смартфона: виды, особенности, применение, тенденции развития

ТЕПЛОВИЗОРЫ ДЛЯ СМАРТФОНА

01\ Тепловизоры для смартфона: понятие, история, виды

01\Тепловизоры для смартфона: понятие, история, виды

1.1 Что такое тепловизор для смартфона?

Тепловизоры для смартфона — мобильные устройства, работающие на базе миниатюрных тепловизионных матриц. Их главная особенность — отсутствие собственного дисплея и возможность подключения к мобильным устройствам (смартфонам и планшетам), работающим на базе различных операционных систем. Соотношение стоимости, характеристик и возможностей, делают мобильные тепловизоры лучшими приборами для бытового применения и домашнего энергоаудита. Тепловизор для смартфона — измерительный прибор, который обеспечивает пользователя не только визуальной термограммой с градиент-изображением исследуемой поверхности, но и всеми необходимыми данными для проведения анализа и вычислений.

Чем тепловизоры для смартфона отличаются от классических измерительных тепловизоров?

Отсутствие дисплея

Миниатюрный объектив

Управление через приложение

Изображение обрабатывается в мобильном устройстве

Создание отчетов непосредственно в приложении

1.2 История тепловизоров для смартфона

В 2014 году американская компания FLIR Systems выпустила первый в мире тепловизор для смартфона FLIR ONE, выполненный в форм-факторе кейса для iPhone 5. Несмотря на все достоинства новинки, она работала только с пятым поколением iPhone и это было её главным недостатком.

В том же году американская компания Seek Thermal представила миру свою первую тепловизионную насадку для смартфонов и планшетов. Приборы этой компании работали не только со всеми доступными на то время моделями iPhone, но и с широким списком устройств на базе ОС Android.

Формат подключаемой через разъем для зарядки насадки стал основой для всех последующих моделей тепловизоров для смартфонов. Незадолго после выхода серии компактных тепловизионных камер от Seek Thermal, компания FLIR выпустила второе поколение приборов FLIR One, исправив свою главную ошибку, дав новым тепловизорам возможность взаимодействовать с различными моделями смартфонов и планшетов. На сегодняшний день уже выпущено третье поколение FLIR ONE и приборы с индексом PRO.

Тепловизоры для смартфона также выпускает израильская компания Opgal. Их камеры работают с телефонами на базе Android, устанавливаются на тыльной стороне мобильного устройства и подключаются к разъему питания через кабель.

Перспективные разработки также имеются у китайской компании Guide Infrared. Их модульные приборы, которые можно использовать как объективную часть тепловизионного монокуляра или в качестве тепловизоров для смартфона, неоднократно демонстрировались на технологичных выставках мирового масштаба. История тепловизоров для смартфонов еще не закончена, так как их развитие продолжается в настоящий момент. Высокая вовлеченность производителей в развитие данной технологии - один из плюсов тепловизоров для смартфона.

Виды тепловизоров для смартфона

Чехол

Насадка

Навесной модуль

Полноценный смартфон

02\ Сферы применения тепловизоров для смартфона

02\Сферы применения тепловизоров для смартфона

2.1 Энергоаудит и диагностика электрооборудования

Возможности даже самого простого тепловизора для смартфона позволяют использовать его для поиска большого количества проблем, связанных с нерациональным использованием энергии. Тепловизор для смартфона может обнаружить потоки холодного воздуха, неисправности в проводке и электрооборудовании, сырость, неисправности в вентиляционной системе. Компактное устройство можно применять для проверки работы кондиционеров и другого климатического оборудования. Тепловизоры для смартфона могут выявить практически любые ошибки при строительстве и ремонте, которые в дальнейшем могут влиять на энергоэффективность. Тепловизоры для смартфона позволяют создавать все необходимые отчеты по энергетическому обследованию непосредственно в установленном на смартфоне приложении.

Использование тепловизоров для смартфона в энергоаудите

Обследование помещений

Диагностика оборудования

Поиск неисправностей

Создание отчетов в приложении

2.2 Осмотр и обслуживание транспорта

Тепловизоры для смартфона можно использовать при обследовании различных транспортных средств: автомобилей, мотоциклов и даже велосипедов. Тепловизор позволяет показать температуру отдельных деталей и предотвратить их перегрев, обнаружить возможный конденсат, следить за работой двигателей. Использование тепловизора на велогонках позволяет обнаружить скрытые в полых деталях велосипеда миниатюрные электродвигатели и своевременно отстранить нарушителей от соревнований.

Использование тепловизоров для смартфона при обслуживании транспортных средств

Обследование транспорта

Диагностика отдельных деталей

Поиск и устранение неисправностей

Поиск скрытых двигателей в велосипедах

2.3 Обеспечение безопасности

Тепловизор для смартфона позволяет превратить мобильный гаджет в устройство для обеспечения персональной безопасности. Смартфон, оснащенный тепловизионной камерой позволит обнаружить потенциальную угрозу на улице в темное время суток, проверить приусадебную территорию в частном доме, увидеть приближающихся к лагерю хищников. Своевременное обнаружение потенциальной угрозы позволяет принять все необходимые меры безопасности.

Использование тепловизоров для смартфона при обеспечении безопасности

Обеспечение безопасности на улице

Охрана частной собственности

Обеспечение безопасности в полевых условиях

2.4 Охота

Тепловизор для смартфона можно использовать в качестве охотничьего наблюдательного прибора. Несмотря на матрицу невысокого разрешения, тепловизор для смартфона позволяет обнаружить тепловую цель на достаточно внушительных расстояниях. Особенно хорошо тепловизоры для смартфона подходят для наблюдения с вышки. Вывод изображения на экран смартфона - одно из главных преимуществ использования тепловизоров этого класса на охоте. Это позволяет непрерывно вести наблюдение за целью, снижает нагрузку с глаз.

Использование тепловизоров для смартфона на охоте

Обнаружение цели

Наблюдение с вышки

Поиск следов

Ориентация на местности

2.5 Поиск

Тепловизор для смартфона отлично подходит для поисковых работ. На охоте с помощью этого компактного устройства можно найти местоположение лагеря и других охотников, увлекшуюся погоней охотничью собаку. Тепловизоры для смартфона можно использовать при поиске потерявшихся людей и животных. Существуют специальные кейсы с креплением для установки на квадрокоптер, предназначенные для смартфонов, оснащенных тепловизионной насадкой. Такой комплекс аксессуаров позволяет использовать тепловизор для смартфона для поиска тепловых объектов с воздуха.

Использование тепловизоров для смартфона в поисковых работах

Ориентация на местности

Поиск пропавших

Установка на квадрокоптер

2.6 Бытовое применение

Возможность идентификации теплых и горячих объектов без тактильного вмешательства может быть очень полезна в быту. Мобильный тепловизор поможет быстро измерить температуру в комнате, проверить теплый пол и различную бытовую технику. С помощью тепловизора для смартфона можно проводить научно-исследовательские игры с детьми, проверять, включалась ли бытовая и компьютерная техника во время отсутствия родителей и многое другое.

Использование тепловизоров для смартфона в быту

Обследование жилых помещений

Научно-исследовательские игры

Контроль бытовой техники и электроники

03\ Параметры и особенности тепловизора для смартфона

03\Параметры и особенности тепловизора для смартфона

3.1 Важные характеристики тепловизоров для смартфона

Разерешение матрицы Фокусировка Диапазон измеряемых температур Частота обновления кадров Совместимость

Разерешение матрицы

От физического размера и разрешения матрицы зависит детализация получаемого изображения. Тепловизоры для смартфона работают на базе миниатюрных матриц. Чаще всего показатель их разрешения составляет 80х60 пикселей. Сенсоры в новых моделях тепловизоров для смартфонов отличаются увеличенным показателем разрешения. Оно может составлять 160х120, 206х156 и даже 320х240 пикселей.

Фокусировка

Большинство тепловизоров для смартфона имеют миниатюрные объективы с фиксированной фокусировкой, так как они в первую очередь предназначены для работы на коротких дистанциях. Некоторые современные модели, такие как Seek Thermal Compact PRO, имеют объективы с регулируемой фокусировкой. Важным показателем тепловизора для смартфона также является минимальная дистанция фокусировки, от которой зависит возможность выполнять определенные задачи, требующие наличие высокоточной техники.

Диапазон измеряемых температур

Одна из наиболее важных характеристик любого измерительного тепловизора, в том числе тепловизора для смартфона - это диапазон измеряемых температур. Мобильные тепловизоры не предназначены для контроля за процессами, которым свойственны чрезвычайно высокие температуры. Для этого существуют профессиональные тепловизоры и пирометры. Тем не менее, тепловизоры для смартфона подходят для большинства задач, связанных с энергоаудитом и бытовым использованием и способны работать с температурным диапазоном от -30 до +400 °С.

Частота обновления кадров

Тепловизоры для смартфона в первую очередь предназначены для наблюдения за статичными объектами. Далеко не все модели данного класса отличаются высоким показателем частоты обновления кадров. Среднее значение этого параметра - 9 Гц, чего достаточно для домашнего энергоаудита, обслуживания транспортных средств, поиска неисправностей в электрооборудовании. Некоторые модели израильской компании Opgal имеют показатель частоты обновления кадров, равный 25 Гц, что позволяет вести наблюдение не только за статичными объектами, но и за быстро перемещающимися целями.

Совместимость

За обработку данных в тепловизорах для смартфона отвечает мобильное устройство, к которому они подключены - планшетный компьютер или смартфон. Скорость обработки данных, получаемых мобильным тепловизором, зависит от производительности мобильного устройства и версии используемой операционной системы. Управление тепловизором для смартфона происходит с помощью специального приложения от производителя, скорость работы которого также зависит от мощности мобильного устройства.

Приложения для использования тепловизоров для смартфона

FLIR ONE (iOS)

FLIR ONE (Android)

Therm-App (Android)

Seek Thermal (iOS)

Seek Thermal (Android)

3.2 Плюсы и минусы тепловизоров для смартфона

ПЛЮСЫ

Высокая

вовлеченность производителей в развитие технологии

Простое

создание отчетов без специализированного программного обеспечения

Совместимость

с большим количеством мобильных устройств

Отличная альтернатива

бюджетным измерительным тепловизорам

МИНУСЫ

Ограниченное

количество доступных моделей

Эффективность

только при наличии мобильного устройства

Ограниченные характеристики

из-за компактного дизайна

Низкая эффективность

при использовании на дальних дистанциях

04\ Производители тепловизоров для смартфона, обзор лучших моделей

04\Производители тепловизоров для смартфона, обзор лучших моделей

4.1 Производители тепловизоров для смартфона

FLIR

Компания Flir Systems - ведущий американский разработчик и производитель тепловизионных приборов различных классов. Компания FLIR - пионер в разработке тепловизоров для смартфона. Благодаря усилиями специалистов этой компании в 2014 году мир увидел первый тепловизор для смартфона FLIR ONE, выполненный в виде чехла для iPhone. Новинка работала исключительно с пятым поколением популярных телефонов. Сегодня компания выпускает несколько моделей тепловизоров для смартфонов, которые могут работать не только с устройствами на базе iOS, но и с широким ассортиментом смартфонов и планшетов на базе Android.

SEEK THERMAL

Американская компания-производитель тепловизионных приборов, основным направлением которой является развитие рынка мобильных тепловизионных устройств (карманные тепловизионные камеры, тепловизоры для смартфонов и планшетов). Свой первый тепловизор для смартфона компания выпустила незадолго после выхода модели FLIR ONE, параллельно проведя работу над ошибками компании FLIR. Компактные тепловизоры для смартфонов от Seek Thermal были выпущены в нескольких модификациях и могли без проблем взаимодействовать с большим количеством современных на тот день смартфонов и планшетов на базе iOS и Android.

OPGAL

Компания Opgal Optronic Industries - один из лидеров мирового рынка тепловизионных приборов. Основное направление компании - разработка высокоточных тепловизионных систем дальнего действия для нужд армии. Несмотря на достаточно узкое профильное направление, в ассортименте компании нашлось место и для тепловизора для смартфона, в том числе для моделей с показателем частоты обновления кадров, равным 25 Гц. Компактная тепловизионная камера Opgal Therm-App работает со смартфонами на базе Android, крепится на тыльной стороне телефоне и подключается к разъему питания через специальный кабель.

GUIDE IR

Wuhan Guide Infrared Co., Ltd - один из ведущих китайский производителей тепловизионного оборудования. Компания производит большое количество прицелов, монокуляров и биноклей для охоты, измерительные тепловизоры для энергоаудита, а также собственные тепловизионные модули, которыми с каждым годом оснащается все больше тепловизионных приборов, созданных различными производителями со всего мира. В ассортименте компании также имеются тепловизоры для смартфона, например - компактный тепловизионный модуль Guide MobIR Pro, который может устанавливаться на тыльной стороне смартфона или использоваться как тепловизионный объектив для ручного монокуляра.

CATERPILLAR

Caterpillar Inc. - всемирно известная корпорация по производству крупной специальной техники. В 2016 году, совместно с FLIR, компания Caterpillar выпустили первый в мире смартфон со встроенной тепловизионной камерой CAT S60. Устройство от Caterpillar до сих пор остается единственным в своем роде, за исключением обновленной версии CAT S61. Смартфоны от Caterpillar, кроме того, что оснащены тепловизионной камерой, отличаются высокой производительностью и стойкостью к сильным ударным нагрузкам, падениям и неблагоприятным погодным условиям.

4.2 Обзор популярных моделей тепловизоров для смартфона

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Матрица

160x120 пкс. @ 12 µm

Цифровая камера, пкс

1440 × 1080

Частота, Гц

8,7

Поле обзора

55 ± 1°/43 ± 1°

Фокусировка

Фиксированная

Диапазон измерений, °С

-20...+400

Погрешность

±3 °C или ±5 %

Функция MSX

Да

Размеры, мм

68×34×14

Вес, г

36,5

ФУНКЦИЯ MSX

ЗАПИСЬ ВИДЕО

ДЛЯ iOS И ANDROID

БЫСТРОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ

FLIR ONE PRO — тепловизор для смартфона, на корпусе которого расположено две камеры: цифровая и тепловизионная. Работает на базе миниатюрной 12-микронной матрицы с разрешением 160х120 пикселей, имеет фиксированную фокусировку и частоту обновления кадров < 9 Гц. Предназначен для измерений в температурном диапазоне от -20 до +400 °С. Выпускается в нескольких модификациях, которые отличаются разъемом для подключения и совместимостью с различными устройствами (Lightning для iOS, USB-C и Micro-USB для Android).

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

Ориентация на местности

Энергоаудит

Диагностика электрооборудования

Охота / Наблюдение за животными

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Разрешение матрицы, пкс

320х240

Диапазон измерений, °С

-40...+330

Угол обзора, °

Фокусировка

Регулируемая

Дальность наблюдения, м

550

Частота, Гц

РЕГУЛИРУЕМЫЙ ФОКУС

МАТРИЦА 320х240 ПИКСЕЛЕЙ

ДЛЯ iOS И ANDROID

РУЧНАЯ ФОКУСИРОВКА

Seek Thermal Compact PRO — новое поколение компактных тепловизоров для смартфона, работающее на базе матрицы с разрешением 320х240 пикселей, что является одним из наилучших показателей в классе. Выпускается в двух модификациях: для iOS и Android. От большинства тепловизоров для смартфона отличается не только матрицей с улучшенным разрешением но и регулируемой фокусировкой. Тепловизор для смартфона Seek Thermal Compact PRO способен проводить измерения в температурном диапазоне от -40 до +330 °С.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

Энергоаудит

Диагностика электрооборудования

Наблюдение за животными / Охота

Обслуживание ТС

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Матрица

384 x 288 / LWIR 7.5 -14um

Объектив, мм

6.8 / 13 / 19 / 35

Частота, Гц

Погрешность измерений

+/- 3°C или 3%

Диапазон измеряемых температур, °С

+5...+90

Цветовые палитры

Рабочая температура, °С

-10...+50

Габариты, мм

55 x 65 x 40

Вес, г

138

Степень защиты

IP54

ЧАСТОТА 25 ГЦ

СМЕННЫЙ ОБЪЕКТИВ

ДЛЯ ANDROID

Therm-App HZ — тепловизор для смартфона от израильского производителя Opgal Optronic Industries. Ключевая особенность данной модели — высокий показатель частоты обновления кадров (25 Гц), что позволяет вести наблюдение даже за быстро перемещающимися объектами. Работает тепловизор на базе матрицы с разрешением 384х288 пикселей и совместим только со смартфонами на базе Android. Способен измерять температуру в диапазоне от +5 до +90, чего вполне достаточно для бытового применения и энергоаудита.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

Охота / Наблюдение за животными

Энергоаудит

Диагностика электрооборудования

Ориентация на местности

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Разрешение матрицы, пкс

400х300

Размер пикселя, μm

Дальность наблюдения, м

200

Отслеживание гор. точек

Да

Запись видео

Да

Wi-Fi

Да

Габариты, мм

57×50×57

Вес, г

165

ДЛЯ iOS И ANDROID

УСТАНОВКА НА МОНОКУЛЯР

МАГНИТНЫЕ КРЕПЛЕНИЯ

Guide MobIR Pro — модульная тепловизионная камера, которую можно использовать в качестве тепловизора для смартфона или устанавливать вместо объектива ручного тепловизионного монокуляра. Прибор подойдет для энергоаудита помещений (поиск нерационального расхода энергоресурсов), обеспечения пожарной безопасности, охраны частной территории , контроля ночного вождения, активного отдыха и туризма (наблюдение за птицами и животными). Тепловизор для смартфона также можно использовать в качестве «домашнего доктора» — высокоточного термометра для измерения температуры тела.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

Энергоаудит

Противопожарная безопасность

Домашний доктор

Контроль ночного вождения

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Тепловизионный модуль

FLIR Lepton

Дипазон измеряемых температур, °С

-20...+400

Функция MSX

Да

Процессор

Qualcomm Snapdragon 630

Оперативная память. Гб

Встроенная память, Гб

Дисплей

HD-дисплей 5,2 "

Аккумулятор, мАч

4500

Габариты, мм

148.35x73.4x7.99

Вес, г

163

ТЕПЛОВИЗОР

ЛАЗЕРНЫЙ ДАЛЬНОМЕР

ДАТЧИК КАЧЕСТВА ВОЗДУХА

ЗАЩИТА MIL-STD-810G

Caterpillar S61 — защищенный по стандарту IP68 смартфон со встроенной тепловизионной камерой FLIR и датчиком качества воздуха. Это обновленная версия первого в мире смартфона с интегрированным тепловизором CAT S60. В отличие от своего предшественника, новая модель получила усовершенствованный тепловизионный модуль с увеличенным диапазоном измеряемых температур (-20…+400 °С), датчик для анализа качества воздуха, лазерный дальномер для измерения на коротких дистанциях. Смартфон не боится ударных нагрузок, пыли, влаги и даже погружение в воду (включая соленую).

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

Энергоаудит

Диагностика электрооборудования

Анализ окружающей среды

Повседневное применение в качестве смартфона

05\ Будущее тепловизоров для смартфона

05\Будущее тепловизоров для смартфона

5.1 Тенденции развития тепловизоров для смартфона

Сегодня аудитория потребителей, использующих тепловизоры для смартфона, в большей степени состоит из людей, у которых нет необходимости или возможности приобретать полноразмерные измерительные тепловизоры. Тепловизоры для смартфона — это не профессиональное устройство, а полезный гаджет, для которого найдется применение в быту, при активном отдыхе, обеспечении личной безопасности и охране собственного имущества.

Главная задача разработчиков и производителей для смартфона - всеми возможными способами улучшить технические характеристики своих приборов, чтобы максимально приблизить их возможности к возможностям профессиональных измерительных приборов.

Несмотря на постоянное развитие технологий, ценовая политика по отношению к приборам данного класса должна оставаться неизменной. В независимости от возможностей и характеристик, тепловизор для смартфона в первую очередь всегда будет бюджетным прибором.

В будущем, мобильные тепловизоры должны стать универсальными, не зависеть от разъемов смартфона или планшета. Для этого разработчики должны обеспечить все приборы возможностью беспроводной передачи данных.

Тепловизор для смартфона будущего - это компактный, но производительный прибор, который может подключаться к любому современному мобильному устройству, в независимости от используемой операционной системы. Все данные тепловизора для смартфона будущего будут передаваться на смартфон или планшет посредством беспроводной связи и обрабатываться с помощью бесплатного и регулярно обновляющегося приложения. Технические характеристики этих приборов не должны уступать характеристикам профессиональных измерительных тепловизоров из среднего ценового сегмента.

5.2 Оружейный журнал

Тепловизионный комплекс FORTUNA ARMY

FORTUNA ARMY – это настоящий тепловизионный комплекс. Он включает в себя прицел и монокуляр. Отличительной особенностью устройства является его возможность выступать в качестве предобъективной насадки.

Выбираем тепловизор для охоты!

Охота дарит истинным ценителям динамичное и увлекательное времяпровождение, которое сопровождается выбросом в кровь адреналина. Это как спорт, где снаряжение играет немалую роль.

Тепловизор PULSAR AXION KEY XM30

PULSAR AXION KEY XM30 — новый компактный тепловизионный монокуляр для охотников и туристов. Прибор работает на базе 12-микронной матрицы с разрешением 320х230 пикселей и предназначен для обнаружения тепловых целей на дистанции до 1200 метров. Это бюджетная модель из новой линейки PULSAR AXION.