Contenuto sponsorizzato: come la tecnologia di automazione sta rendendo gli edifici più intelligenti e sicuri

Ma i viaggiatori con una temperatura superiore a 38 ° C potrebbero avere familiarità con la nuova tecnologia di schermatura termica implementata questa estate. Questo perché i funzionari aeroportuali consigliano a chiunque abbia la febbre di non volare.

Sebbene il programma di screening iniziale presso LAX sia volontario, potrebbe essere foriero di sforzi più proattivi per identificare le persone che potrebbero avere la febbre quando entrano nelle strutture pubbliche e negli edifici per uffici. Benvenuto nella nuova normalità. Sulla scia della pandemia COVID-19, progettisti e gestori di edifici stanno implementando la tecnologia per rendere gli edifici più sicuri ed efficienti. La tecnologia degli edifici intelligenti, dallo screening dei visitatori alla ventilazione controllata dalla domanda, aiuta a proteggere un pubblico sempre più attento alla salute.

Termografia per screening ad alto volume

Una delle principali sfide per i gestori di edifici oggi è come proteggere la salute pubblica in modo che le persone si sentano a proprio agio nell'approccio e nell'essere all'interno di un edificio.

La termografia, come si vede nella figura 1, è uno degli strumenti utilizzati dai gestori degli edifici per aumentare la sicurezza pubblica nelle aree ad alto traffico. I sistemi portatili e walkthrough, simili nell'aspetto ai metal detector, eseguono rapidamente controlli della temperatura senza contatto per individuare le persone che hanno la febbre.

Figura 1: un esempio di termografia

La schermatura termica consente ai responsabili degli edifici di sorvegliare le persone che entrano in un edificio e garantire che sia sicuro farle entrare. I sensori di energia a infrarossi nelle termocamere automatizzano il processo di screening di grandi gruppi, rendendo il processo continuo e scalabile.

Una delle sfide dei sistemi di imaging termico è che storicamente non hanno fatto parte del progetto iniziale di un edificio o del sistema di sicurezza. Ma i sistemi termici possono essere facilmente adattati a un edificio esistente o inclusi in nuovi piani di costruzione. In entrambi i casi, i sensori di imaging termico devono essere leggeri e compatti, pur offrendo prestazioni elevate con un basso consumo energetico.

Utilizzo della tecnologia per facilitare l'accesso senza contatto

L'accesso senza contatto (come mostrato nella figura 2) a stanze, ascensori e altre aree ad alto traffico è un altro modo in cui l'automazione degli edifici può proteggere la salute degli occupanti di un edificio. Una delle sfide per i progettisti di edifici intelligenti è trovare modi per ridurre la necessità per le persone di toccare superfici condivise, come le maniglie delle porte ei pulsanti degli ascensori.

Figura 2: un esempio di un sistema di accesso senza contatto

La tecnologia di rilevamento di prossimità è un esempio di come l'automazione contribuisca a rendere gli edifici più sicuri per gli spostamenti delle persone seguendo le linee guida di distanziamento sociale. Alcuni ascensori intelligenti, ad esempio, utilizzano la tecnologia a onde millimetriche (mmWave) per facilitare l'accesso senza contatto.

I sensori mmWave commerciali utilizzano radar a onde corte nello spettro da 30 a 300 GHz per rilevare la portata, la velocità e l'angolo di oggetti e persone. Questa tecnologia è adatta per l'accesso automatizzato.

I sensori che rilevano se aprire o chiudere le porte degli ascensori richiedono sistemi integrati che combinano la visione artificiale con l'apprendimento automatico per facilitare il processo decisionale quasi in tempo reale. Le sfumature del rilevamento possono includere l'apertura delle porte dell'ascensore in base all'angolo e alla velocità di una persona, indicando la sua intenzione di entrare. Una volta all'interno dell'ascensore, gli occupanti possono utilizzare i comandi vocali, uno smartphone o interruttori di prossimità per indicare all'ascensore su quale piano fermarsi, rendendo l'intera esperienza a mani libere.

Sono inoltre all'orizzonte implementazioni rapide dell'intelligenza artificiale per applicazioni di edifici intelligenti, compresa la tecnologia di riconoscimento facciale e vocale. Insieme, questi progressi consentono alle persone di spostarsi negli edifici più facilmente, con meno bisogno di contatto fisico.

Implementazione di sensori per il controllo dell'occupazione

Un'altra applicazione in cui i sensori mmWave si stanno dimostrando utili è il monitoraggio dell'occupazione, che include sia il conteggio delle persone che il monitoraggio dei loro movimenti all'interno di un edificio. La Figura 3 mostra un esempio di una telecamera che può essere utilizzata per questa applicazione.

Figura 3: un esempio di un sistema di accesso dell'edificio che esegue il rilevamento di oggetti

Poiché mmWave utilizza segnali radio ad alta frequenza, può superare un'ampia gamma di sfide ambientali, dalla troppa luce solare alle condizioni di scarsa illuminazione. Può anche "vedere" attraverso il muro a secco e altri materiali convenzionali. Quando si integra mmWave in sistemi con funzionalità di machine learning, diventa possibile contare e monitorare più persone contemporaneamente. Questa capacità può essere utile per controllare l'accesso a edifici o stanze con capacità limitata.

I nodi dei sensori posizionati in vari punti di un edificio consentono il monitoraggio di ogni luogo in cui si è trovata una persona che mostra sintomi contagiosi, consentendo ai responsabili degli edifici di disinfettare posizioni specifiche e facilitando il tracciamento dei contatti.

La chiave per la tracciabilità dei contatti all'interno degli edifici è una rete che integra sensori con requisiti di alimentazione molto bassi, connettività veloce e affidabile e la capacità di elaborare i dati all'edge.

Automazione HVAC

I sistemi automatizzati di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria (HVAC) sono un altro strumento che può aiutare a garantire la salute e la sicurezza degli ambienti interni. I sistemi HVAC intelligenti come mostrato nella figura 4 superano le sfide associate al controllo e al monitoraggio manuali. I sistemi automatizzati, dotati di connettività Internet of Things, possono gestire tutto, dai livelli di temperatura e umidità al controllo delle serrande e alla circolazione dell'aria fresca.

L'automazione HVAC può migliorare l'efficienza energetica di un edificio così come la sicurezza e il comfort degli occupanti. Secondo un rapporto dell'American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, è possibile aumentare la sicurezza degli edifici migliorando l'integrazione dell'aria fresca, riducendo al minimo il ricircolo dell'aria viziata e filtrando l'aria centrale. La Figura 4 mostra un esempio di

I sensori ambientali wireless a bassissima potenza sono essenziali per i sistemi di gestione degli edifici intelligenti. I sistemi per edifici intelligenti si basano su reti di sensori multibanda sicure, a bassa potenza. Un esempio di un'applicazione HVAC intelligente utilizza la piattaforma del microcontrollore SimpleLink ™ per gestire una rete di sensori di qualità dell'aria e serrande cablate. Il sistema si connette a un controller di sistema HVAC abilitato Ethernet e quindi al cloud.

Figura 4: Esempi di come il sistema HVAC in un edificio connesso

Conclusione

Una crescente attenzione alla salute e alla sicurezza significa che la tecnologia degli edifici intelligenti diventerà una parte sempre più importante sia delle nuove costruzioni che di quelle ristrutturate. È possibile adattare gli edifici esistenti con sensori wireless e sistemi di elaborazione dei bordi. Sia i vecchi che i nuovi edifici possono beneficiare di reti integrate che automatizzano tutto, dallo screening dei visitatori ai sistemi HVAC.

In definitiva, le reti di edifici intelligenti riflettono una convergenza di sensori di visione artificiale, sistemi di gestione dell'alimentazione e capacità di elaborazione integrate. Quando parliamo di integrazione, non significa mettere tutto in un unico sistema. L'integrazione riguarda lo sviluppo di reti più intelligenti e intelligenti.

Ulteriori informazioni sulla tecnologia di automazione degli edifici.

Apoorva Awasthy, Texas Instruments