Революция в обслуживании зданий:интеграция реальных датчиков с виртуальной реальностью для более быстрого ремонта

Электроника и датчики INSIDER

Пример VR-сцены для офиса со строительным оборудованием, отображенным как объекты смешанной реальности, с которыми можно взаимодействовать. (Изображение:исследователи)

Новая система, объединяющая датчики реального мира и виртуальную реальность, облегчит обслуживающему персоналу зданий выявление и устранение проблем в коммерческих зданиях. Система была разработана учеными-компьютерщиками Калифорнийского университета в Сан-Диего и Университета Карнеги-Меллон.

Система, получившая название BRICK, состоит из портативного устройства, оснащенного набором датчиков для мониторинга температуры, CO2 и воздушного потока. Он также оснащен средой виртуальной реальности, которая имеет доступ к данным датчиков и метаданным в конкретном здании при подключении к электронной системе управления зданием.

Когда о проблеме сообщается в определенном месте, менеджер здания может отправиться на место с устройством и быстро просканировать пространство с помощью лидара на своем смартфоне, создавая версию пространства в виртуальной реальности. Сканирование также может происходить заранее. Открыв это воссоздание пространства в смешанной реальности на смартфоне или ноутбуке, менеджеры зданий могут найти датчики, а также данные, собранные с портативного устройства, наложенные на эту среду смешанной реальности.

Цель состоит в том, чтобы позволить менеджерам зданий быстро выявлять проблемы путем проверки оборудования, а также сбора и регистрации соответствующих данных.

"Современные здания представляют собой сложную систему, состоящую из множества систем, от климат-контроля, освещения и безопасности до управления жильцами. BRICK обеспечивает их эффективную работу, очень похожую на современную компьютерную систему", - сказал Раджеш К. Гупта, один из старших авторов статьи, директор Института науки о данных Калифорнийского университета в Сан-Диего Халичиоглу и профессор кафедры компьютерных наук и инженерии Калифорнийского университета в Сан-Диего.

В настоящее время, когда управляющие зданиями получают отчеты о проблеме, им сначала приходится обращаться к базе данных управления зданием для этого конкретного места. Но система не сообщает им, где именно в этом пространстве расположены датчики и оборудование. Таким образом, менеджерам приходится приезжать на место, собирать больше данных с помощью громоздких датчиков, затем сравнивать эти данные с информацией в системе управления зданием и пытаться понять, в чем проблема. Также сложно точно регистрировать данные, собранные в различных пространственных точках.

Напротив, с помощью BRICK управляющий зданием может напрямую отправиться на место, используя портативное устройство и ноутбук или смартфон. Они сразу же получат доступ ко всем данным системы управления зданием, местоположению датчиков и данным с портативного устройства, которые перекрываются в одной среде смешанной реальности. Используя эту систему, операторы также могут обнаруживать неисправности в оборудовании здания:от заклинивших клапанов регулирования подачи воздуха до плохо работающих систем обработки.

В будущем исследователи надеются найти датчики CO2, температуры и воздушного потока, которые можно будет напрямую подключать к смартфону, чтобы дать возможность жильцам участвовать в управлении местной средой, а также упростить эксплуатацию здания.

Команда Карнеги-Меллона создала портативное устройство. Сяохань Фу, доктор компьютерных наук. Студент исследовательской группы Раджеша Гупты, директора Института науки о данных Халичиоглу, создал серверную часть и компоненты виртуальной реальности, основанные на их более ранней работе над схемой метаданных BRICK, которая была принята многими коммерческими поставщиками.

Серьезной проблемой было обеспечение точности местоположения, используемого в среде виртуальной реальности. GPS имеет точность только в радиусе около метра. В этом случае система должна иметь точность с точностью до нескольких дюймов. Решение исследователей состояло в том, чтобы разместить несколько апрельских тегов, похожих на QR-коды, в каждой комнате, которые будут считываться камерой портативного устройства, и повторно откалибровать систему в правильном месте.

«Это сложная система», — сказал Фу. "Саму смешанную реальность построить непросто. С точки зрения программного обеспечения подключение системы управления зданием, где контролируется оборудование, датчики и исполнительные механизмы, представляет собой сложную задачу, требующую гарантий безопасности. Архитектура нашей системы позволяет нам делать это интерактивным и программируемым способом".

Источник