Application of passive infrared sensors in monitoring the dynamics of workers’ movement in indoor environments

openaccess, Vol. 638 (10) 2025 / niedziela, 26 października, 2025

Zastosowanie pasywnych czujników podczerwieni w monitorowaniu dynamiki ruchu pracowników w przestrzeni zamkniętej

(Open Access)

DOI: 10.15199/33.2025.10.20

citation/cytuj: Biruk S., Jaśkowski P., Kaczorek K., Krzemiński M., Plebankiewicz E., Rosicki Ł. Application of passive infrared sensors in monitoring the dynamics of workers’ movement in indoor environments. Materiały Budowlane. 2025. Volume 638. Issue 10. Pages 176-185. DOI: 10.15199/33.2025.10.20

The article presents the results of research on the application of Passive Infrared (PIR) sensors for monitoring workplace movement dynamics in indoor spatial domains. The designed system, based on a Raspberry Pi Pico microcontroller, enables detection of presence, estimation of locomotion velocity and analysis of movement trajectories. Field tests conducted in university buildings confirmed the high effectiveness and resistance of the sensors to interference, indicating their potential in workplace spatial optimization and human traffic flow management. The measured average walking speeds in the workplace ranged from 1.27 to 1.60 m/s, with the average occupancy of the analyzed traffic areas ranging between 13 and 14.

Artykuł przedstawia wyniki badań nad zastosowaniem pasywnych czujników podczerwieni (PIR) do monitorowania dynamiki ruchu osób w przestrzeni zamkniętej. Zaprojektowany system, bazujący na mikrokontrolerze Raspberry Pi Pico, umożliwia detekcję obecności, szacowanie prędkości oraz trajektorii ruchu. Próby polowe w budynkach uczelnianych potwierdziły dużą skuteczność i odporność czujników na zakłócenia, wskazując ich potencjał w zarządzaniu przestrzenią pracy i optymalizacji przepływu osób. Pomierzona średnia prędkość ruchu w miejscu pracy wyniosła 1,27–1,60 m/s przy średnim zapełnieniu analizowanych stref ruchu 13÷14 osób.
passive detection; motion analysis; workplace environment modelling; indoor monitoring systems; spatial organization optimization.

detekcja pasywna; analiza ruchu; modelowanie środowisk pracy; systemy monitorowania wewnętrznego; optymalizacja organizacji przestrzeni.
  1. Lisowski K. „Ankieter w terenie, problemy z jakością badań ilościowych Problem rzetelności badań surveyowych”, Uniwersytet Zielonogórski RELACJE. Studia z nauk społecznych, nr 3, ss. 67–77, 2017.
  2. Baruch Y, Holtom BC. „Survey response rate levels and trends in organizational research”, Human Relations, t. 61, nr 8, ss. 1139–1160, 2008, DOI: 10.1177/0018726708094863.
  3. Son H, Kim C. „Integrated worker detection and tracking for the safe operation of construction machinery”, Automation in Construction, t. 126, nr August 2020, s. 103670, 2021, DOI: 10.1016/j.autcon.2021.103670.
  4. Hwang S, Seo JO, Jebelli H, Lee SH. „Feasibility analysis of heart rate monitoring of construction workers using a photoplethysmography (PPG) sensor embedded in a wristband-type activity tracker”, Automation in Construction, t. 71, nr Part 2, ss. 372–381, 2016, DOI: 10.1016/j.autcon.2016.08.029.
  5. Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r. w sprawie ochrony osób fizycznych w związku z przetwarzaniem danych osobowych i w sprawie swobodnego przepływu takich danych oraz uchylenia dyrektywy 95/46/WE. 2016.
  6.  Shokrollahi A, Persson JA, Malekian R, Sarkheyli-Hägele A, Karlsson F. „Passive Infrared Sensor-Based Occupancy Monitoring in Smart Buildings: A Review of Methodologies and Machine Learning Approaches”, Sensors, t. 24, nr 5, ss. 1–36, 2024, DOI: 10.3390/s24051533.
  7. Abade B, Abreu DP, Curado M. „A non-intrusive approach for indoor occupancy detection in smart environments”, Sensors (Switzerland), t. 18, nr 11, 2018, DOI: 10.3390/s18113953.
  8. Boomers AK, Boltes M, Kersting UG. „How Approaching Angle, Bottleneck Width and Walking Speed Affect the Use of a Bottleneck by Individuals”, Sensors, t. 24, nr 6, ss. 1–21, 2024, DOI: 10.3390/s24061720.
  9. Choi S, Ko C, Kong K. „Walking-Speed-Adaptive Gait Phase Estimation for Wearable Robots”, Sensors, t. 23, nr 19, 2023, DOI: 10.3390/s23198276.
  10.  Daamen W. Modelling Passenger Flows in Public Transport Facilities. Delft: DUP Science, 2004.
  11.  Lam WHK, Morrall JF, Ho HH. „Pedestrian flow characteristics in Hong Kong”, Transportation Research Record, ss. 56–62, 1995, [Online]. Dostępne na: https://api.semanticscholar.org/CorpusID: 108128987.
  12. Kawai H i in., „Association between daily living walking speed and walking speed in laboratory settings in healthy older adults”, International Journal of Environmental Research and Public Health, t. 17, nr 8, ss. 1–10, 2020, DOI: 10.3390/ijerph17082707.
  13.  Marino G i in., „Influence of Backpack Carriage and Walking Speed on Muscle Synergies in Healthy Children”, Bioengineering, t. 11, nr 2, ss. 1–18, 2024, DOI: 10.3390/bioengineering11020173.
  14. Fang S, Vijayan V, Reissman ME, Kinney AL, Reissman T. „Effects of Walking Speed and Added Mass on Hip Joint Quasi-Stiffness in Healthy Young and Middle-Aged Adults”, Sensors, t. 23, nr 9, 2023, DOI: 10.3390/s23094517.
  15.  Murtagh EM, Mair JL, Aguiar E, Tudor-Locke C, Murphy MH. „Outdoor Walking Speeds of Apparently Healthy Adults: A Systematic Review and Meta-analysis”, Sports Medicine, t. 51, nr 1, ss. 125–141, 2021, DOI: 10.1007/ s40279-020-01351-3.
  16.  Pachi A, Ji T. „Frequency and velocity of people walking”, Structural Engineer, t. 83, nr 3, ss. 36–40, 2005.
  17. Henderson LF, Lyons DJ. „Sexual Differences in Human Crowd Motion”, Nature, t. 240, nr 5380, ss. 353–355, 1972, DOI: 10.1038/240353a0.
dr hab. inż. Sławomir Biruk, prof. PL, Politechnika Lubelska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0003-4392-8426
dr hab. inż. Piotr Jaśkowski, prof. PL, Politechnika Lubelska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0003-1661-3373
dr inż. Krzysztof Kaczorek, Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
ORCID: 0000-0002-4262-7077
dr hab inż. Michał Krzemiński, prof PW, Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
ORCID: 0000-0002-6352-5942
prof. dr hab. inż. Edyta Plebankiewicz, Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej
ORCID: 0000-0003-0892-5027
dr inż. Łukasz Rosicki
ORCID: 0000-0002-7293-6671

dr inż. Krzysztof Kaczorek, Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
ORCID: 0000-0002-4262-7077

Correspondence address: krzysztof.kaczorek@pw.edu.pl

Full paper:

DOI: 10.15199/33.2025.10.20

Article in PDF file

Received: 07.04.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 07.04.2025 r.
Revised: 09.06.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 09.06.2025 r.
Published: 23.10.2025 / Opublikowano: 23.10.2025 r.