Революция в обслуживании зданий: интеграция реальных сенсоров с VR для быстрего ремонта

Electronics & Sensors INSIDER

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

Новая система, объединяющая реальное сенсирование и виртуальную реальность, упростит персоналу по обслуживанию зданий выявление и устранение проблем в коммерческих зданиях. Систему разработали компьютерные ученые Университета Калифорнии в Сан-Диего и Карнеги-Меллонского университета.

Система, названная BRICK, состоит из портативного устройства с набором сенсоров для мониторинга температуры, CO2 и потока воздуха. Оно также оснащено средой виртуальной реальности, имеющей доступ к данным сенсоров и метаданным конкретного здания, будучи подключенной к системе электронного управления зданием.

Когда проблема сообщается в конкретном месте, менеджер здания может приехать на место с устройством и быстро отсканировать пространство с помощью инструмента Lidar на смартфоне, создавая VR-версию пространства. Сканирование также может произойти заранее. Открыв эту смешанную реальность на смартфоне или ноутбуке, менеджеры зданий могут локализовать сенсоры, а также данные, собранные портативным устройством, наложенные на эту среду смешанной реальности.

Цель — позволить менеджерам зданий быстро выявлять проблемы, инспектируя оборудование и собирая и регистрируя релевантные данные.

«Современные здания — сложные согласования множественных систем от климат-контроля, освещения и безопасности до управления жильцами. BRICK обеспечивает их эффективную операцию, подобно современной компьютерной системе», — сказал Раджеш К. Гупта, один из старших авторов статьи, директор Института науки данных Халичиоглу UC San Diego и профессор департамента компьютерных наук и инженерии.

В настоящее время, когда менеджеры зданий получают отчеты о проблеме, они сначала должны консультироваться с базой данных управления зданием для этого конкретного места. Но система не говорит им, где именно находятся сенсоры и оборудование в этом пространстве. Поэтому менеджеры должны идти на место, собирать больше данных громоздкими сенсорами, затем сравнивать эти данные с информацией в системе управления зданием и пытаться вывести, в чем проблема. Также трудно регистрировать данные, собранные в различных пространственных локациях, точным способом.

В противовес, с BRICK менеджер здания может напрямую прийти на место, оснащенный портативным устройством и ноутбуком или смартфоном. Они сразу имеют доступ на месте ко всем данным системы управления зданием, локации сенсоров и данным от портативного устройства, все накладывающиеся в одной среде смешанной реальности. Используя эту систему, операторы также могут обнаруживать неисправности в оборудовании здания от застрявших клапанов воздуха до плохо работающих систем вентиляции.

В будущем исследователи надеются найти сенсоры CO2, температуры и потока воздуха, которые могут напрямую подключаться к смартфону, чтобы позволить жильцам участвовать в управлении локальными средами, а также упростить операции зданий.

Команда в Карнеги-Меллоне построила портативное устройство. Ксаохан Фу, аспирант по компьютерным наукам в исследовательской группе Раджеша Гупты, директора Института науки данных Халичиоглу, построил бэкенд и VR-компоненты, основанные на их ранней работе над схемой метаданных BRICK, принятой многими коммерческими поставщиками.

Обеспечение точности локации, используемой в VR-среде, было серьезным вызовом. GPS точен только в радиусе около метра. В данном случае система должна быть точной в пределах нескольких дюймов. Решение исследователей — разместить несколько AprilTags — похожих на QR-коды — в каждой комнате, которые считывались бы камерой портативного устройства и перекалибровывали систему в правильную локацию.

«Это сложная система», — сказал Фу. «Сама смешанная реальность не легко строится. С точки зрения программного обеспечения, подключение системы управления зданием, где оборудование, сенсоры и актуаторы контролируются, — сложная задача, требующая гарантий безопасности и защиты. Наша системная архитектура позволяет делать это интерактивно и программируемо».

Источник