Nội dung được Tài trợ: Cách công nghệ tự động hóa đang làm cho các tòa nhà thông minh hơn và an toàn hơn

Nhưng những du khách có nhiệt độ trên 38 ° C có thể quen thuộc với công nghệ sàng lọc nhiệt mới được triển khai ở đó vào mùa hè này. Đó là bởi vì các quan chức sân bay đang khuyên bất kỳ ai bị sốt không nên đi máy bay.

Mặc dù chương trình sàng lọc ban đầu tại LAX là tự nguyện, nhưng nó có thể là dấu hiệu cho thấy những nỗ lực chủ động hơn để xác định những người có thể bị sốt khi vào các cơ sở công cộng và tòa nhà văn phòng. Chào mừng đến với bình thường mới. Trước đại dịch COVID-19, các nhà thiết kế và quản lý tòa nhà đang triển khai công nghệ để làm cho các tòa nhà an toàn hơn và hiệu quả hơn. Công nghệ tòa nhà thông minh, từ sàng lọc du khách đến thông gió kiểm soát theo nhu cầu, đang giúp bảo vệ công chúng ngày càng có ý thức về sức khỏe.

Hình ảnh nhiệt để sàng lọc khối lượng lớn

Một thách thức lớn đối với các nhà quản lý tòa nhà ngày nay là làm thế nào để bảo vệ sức khỏe cộng đồng để mọi người cảm thấy thoải mái khi tiếp cận và ở bên trong tòa nhà.

Hình ảnh nhiệt như trong hình 1 là một trong những công cụ mà các nhà quản lý tòa nhà sử dụng để tăng cường an toàn công cộng ở các khu vực có mật độ giao thông cao. Các hệ thống cầm tay và đi bộ - có bề ngoài tương tự như máy dò kim loại - nhanh chóng thực hiện kiểm tra nhiệt độ không tiếp xúc để sàng lọc các cá nhân đang bị sốt.

Hình 1: Một ví dụ về hình ảnh nhiệt

Sàng lọc nhiệt cho phép người quản lý tòa nhà giám sát những người đi vào tòa nhà và đảm bảo rằng họ an toàn khi cho họ vào. Cảm biến năng lượng hồng ngoại trong camera nhiệt tự động hóa quá trình sàng lọc các nhóm lớn, giúp quá trình này liền mạch và có thể mở rộng.

Một trong những thách thức của hệ thống ảnh nhiệt là chúng không phải là một phần của thiết kế ban đầu hoặc hệ thống an ninh của tòa nhà. Nhưng các hệ thống nhiệt có thể dễ dàng được trang bị thêm vào một tòa nhà hiện có hoặc đưa vào các kế hoạch xây dựng mới. Dù bằng cách nào, cảm biến ảnh nhiệt cũng cần phải nhẹ và nhỏ gọn, đồng thời mang lại hiệu suất cao với mức tiêu thụ điện năng thấp.

Sử dụng công nghệ để tạo điều kiện truy cập không tiếp xúc

Truy cập không tiếp xúc (như thể hiện trong hình 2) vào các phòng, thang máy và các khu vực có lưu lượng truy cập cao khác là một cách khác mà tự động hóa tòa nhà có thể bảo vệ sức khỏe của những người cư ngụ trong tòa nhà. Một trong những thách thức đối với các nhà thiết kế tòa nhà thông minh là tìm cách giảm nhu cầu mọi người chạm vào các bề mặt dùng chung, chẳng hạn như tay nắm cửa và nút thang máy.

Hình 2: Ví dụ về hệ thống truy cập không tiếp xúc

Công nghệ cảm biến tiệm cận là một ví dụ về cách tự động hóa giúp làm cho các tòa nhà an toàn hơn cho mọi người di chuyển trong khi tuân theo các hướng dẫn về cách xa xã hội. Ví dụ, một số thang máy thông minh sử dụng công nghệ sóng milimet (mmWave) để tạo điều kiện tiếp cận không tiếp xúc.

Cảm biến mmWave thương mại sử dụng radar sóng ngắn trong phổ tần 30- 300 GHz để phát hiện phạm vi, vận tốc và góc của cả vật thể và người. Công nghệ này rất phù hợp để truy cập tự động.

Các cảm biến phát hiện mở hoặc đóng cửa thang máy yêu cầu hệ thống tích hợp kết hợp thị giác máy tính với máy học để tạo điều kiện đưa ra quyết định gần như thời gian thực. Các sắc thái phát hiện có thể bao gồm việc mở cửa thang máy dựa trên góc và vận tốc của một người, cho biết ý định đi vào của họ. Khi vào bên trong thang máy, người cư ngụ có thể sử dụng lệnh thoại, điện thoại thông minh hoặc công tắc dựa trên vùng lân cận để hướng dẫn thang máy dừng ở tầng nào, giúp toàn bộ trải nghiệm đều rảnh tay.

Việc triển khai nhanh chóng trí tuệ nhân tạo cho các ứng dụng tòa nhà thông minh cũng đang trong quá trình triển khai, bao gồm cả công nghệ nhận dạng khuôn mặt và giọng nói. Cùng với nhau, những tiến bộ này cho phép các cá nhân điều hướng các tòa nhà dễ dàng hơn mà không cần tiếp xúc vật lý.

Triển khai các cảm biến để kiểm soát việc sử dụng

Một ứng dụng khác mà cảm biến mmWave đang tỏ ra hữu ích là theo dõi tỷ lệ cư trú, bao gồm cả việc đếm người và theo dõi chuyển động của họ bên trong tòa nhà. Hình 3 cho thấy một ví dụ về một máy ảnh có thể được sử dụng cho ứng dụng này.

Hình 3: Ví dụ về hệ thống truy cập tòa nhà thực hiện phát hiện đối tượng

Vì mmWave sử dụng tín hiệu vô tuyến tần số cao, nó có thể vượt qua một loạt các thách thức về môi trường, từ quá nhiều ánh sáng mặt trời đến điều kiện ánh sáng yếu. Nó cũng có thể “nhìn” xuyên qua vách thạch cao và các vật liệu thông thường khác. Khi tích hợp mmWave vào các hệ thống có khả năng học máy, có thể đếm và theo dõi nhiều người đồng thời. Khả năng này có thể có lợi cho việc kiểm soát việc ra vào các tòa nhà hoặc các phòng có sức chứa hạn chế.

Các nút cảm biến được đặt ở các điểm khác nhau trong toàn bộ tòa nhà cho phép theo dõi mọi nơi mà một người có các triệu chứng truyền nhiễm đã đến, cho phép người quản lý tòa nhà vệ sinh các vị trí cụ thể và tạo điều kiện cho việc theo dõi liên hệ.

Chìa khóa để truy tìm liên lạc trong các tòa nhà là một mạng tích hợp các cảm biến có yêu cầu điện năng rất thấp, kết nối nhanh và đáng tin cậy, và khả năng xử lý dữ liệu ở biên.

Tự động hóa HVAC

Hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí tự động (HVAC) là một công cụ khác có thể giúp đảm bảo sức khỏe và an toàn trong nhà. Hệ thống HVAC thông minh như trong hình 4 vượt qua những thách thức liên quan đến điều khiển và giám sát thủ công. Các hệ thống tự động, có tính năng kết nối Internet of Things, có thể quản lý mọi thứ từ mức nhiệt độ và độ ẩm đến điều khiển van điều tiết và lưu thông không khí trong lành.

Tự động hóa HVAC có thể cải thiện hiệu quả năng lượng của tòa nhà cũng như sự an toàn và thoải mái của người ở. Theo một báo cáo từ Hiệp hội kỹ sư sưởi, lạnh và điều hòa không khí Hoa Kỳ, có thể tăng cường an toàn cho tòa nhà bằng cách cải thiện việc tích hợp không khí trong lành, giảm thiểu sự tuần hoàn của không khí cũ và lọc không khí trung tâm. Hình 4 cho thấy một ví dụ về

Cảm biến môi trường không dây công suất cực thấp rất cần thiết cho các hệ thống quản lý tòa nhà thông minh. Hệ thống tòa nhà thông minh dựa trên mạng cảm biến đa băng tần an toàn, công suất thấp. Một ví dụ về ứng dụng HVAC thông minh sử dụng nền tảng vi điều khiển SimpleLink ™ để quản lý mạng lưới các cảm biến chất lượng không khí và bộ giảm chấn có dây. Hệ thống kết nối với bộ điều khiển hệ thống HVAC hỗ trợ Ethernet, sau đó với đám mây.

Hình 4: Ví dụ về cách hệ thống HVAC trong một tòa nhà được kết nối

Phần kết luận

Việc ngày càng tập trung vào sức khỏe và an toàn có nghĩa là công nghệ tòa nhà thông minh sẽ ngày càng trở thành một phần quan trọng trong cả xây dựng mới và trang bị thêm. Có thể trang bị thêm cho các tòa nhà hiện có các cảm biến không dây và hệ thống xử lý cạnh. Cả các tòa nhà cũ và mới đều có thể hưởng lợi từ các mạng tích hợp tự động hóa mọi thứ từ việc sàng lọc khách đến hệ thống HVAC.

Cuối cùng, mạng tòa nhà thông minh phản ánh sự hội tụ của các cảm biến thị giác máy, hệ thống quản lý điện năng và khả năng xử lý nhúng. Khi chúng ta nói về tích hợp, điều đó không có nghĩa là đưa mọi thứ vào một hệ thống. Tích hợp là phát triển các mạng thông minh hơn, thông minh hơn.

Tìm hiểu thêm về công nghệ tự động hóa tòa nhà.

Apoorva Awasthy, Texas Instruments