Gebouwonderhoud verbeteren met real-world sensoren en VR

Universiteit van Californië San Diego, CA

Een voorbeeld VR-scène voor een kantoor met gebouwhardware gemapt als mixed reality objecten waarmee geïnteracteerd kan worden. (Afbeelding: Universiteit van Californië San Diego)

Een nieuw systeem dat real-world sensing en virtual reality combineert, zou het voor gebouwonderhoudspersoneel makkelijker maken om problemen in commerciële gebouwen die in gebruik zijn te identificeren en op te lossen. Het systeem werd ontwikkeld door computervetenschappers aan de Universiteit van Californië San Diego en Carnegie Mellon University.

Het systeem – BRICK – bestaat uit een handgehouden apparaat uitgerust met een suite sensoren om temperatuur, CO2 en luchtstroom te monitoren. Het is ook uitgerust met een virtual reality omgeving die toegang heeft tot de sensordata en metadata in een specifiek gebouw terwijl het verbonden is met het elektronische controlsysteem van het gebouw.

Wanneer een probleem in een specifieke locatie wordt gemeld, kan een gebouwbeheerder op locatie gaan met het apparaat en de ruimte snel scannen met de LiDAR-tool op hun smartphone, wat een virtual reality versie van de ruimte creëert. Het scannen kan ook van tevoren gebeuren. Zodra ze deze mixed reality hercreatie van de ruimte openen op een smartphone of laptop, kunnen gebouwbeheerders sensoren lokaliseren, evenals de data verzameld van het handgehouden apparaat, overgelegd op die mixed reality omgeving.

"Moderne gebouwen zijn complexe arrangementen van meerdere systemen van klimaatcontrole, verlichting en beveiliging tot bezettingsbeheer. BRICK stelt hun efficiënte werking in, vergelijkbaar met een modern computersysteem," zei Senior Auteur en Professor Rajesh K. Gupta.

Momenteel, wanneer gebouwbeheerders meldingen van een probleem ontvangen, moeten ze eerst de gebouwbeheerdatabase raadplegen voor die specifieke locatie. Maar het systeem vertelt hen niet waar de sensoren en hardware precies in die ruimte gelegen zijn. Dus beheerders moeten naar de locatie gaan, meer data verzamelen met onhandige sensoren, die data dan vergelijken met de informatie in het gebouwbeheersysteem, en proberen te deduceren wat het probleem is. Het is ook moeilijk om de data verzameld op verschillende ruimtelijke locaties op een nauwkeurige manier te loggen.

In tegenstelling, met BRICK, kan de gebouwbeheerder direct naar de locatie gaan uitgerust met een handgehouden apparaat en een laptop of smartphone. Ze hebben onmiddellijk toegang op locatie tot alle gebouwbeheersysteemdata, de locatie van de sensoren en de data van het handgehouden apparaat allemaal overlappend in één mixed-reality omgeving. Met dit systeem kunnen operators ook fouten in gebouwapparatuur detecteren van vastzittende luchtregelkleppen tot slecht functionerende air-handling systemen.

In de toekomst hopen onderzoekers CO2, temperatuur en luchtstroomsensoren te vinden die direct met een smartphone kunnen verbinden, om bewoners deel te laten nemen aan het beheren van lokale omgevingen alsook gebouwoperaties te vereenvoudigen.

Een team aan Carnegie Mellon bouwde het handgehouden apparaat. Student Xiaohan Fu bouwde de backend en VR-componenten die voortbouwen op hun eerdere werk aan BRICK metadata schema dat door veel commerciële leveranciers is geadopteerd.

Het garanderen dat de locatie gebruikt in de VR-omgeving accuraat was, was een grote uitdaging. GPS is alleen accuraat tot een straal van ongeveer een meter. In dit geval moet het systeem accuraat zijn binnen een paar inches. De onderzoekers' oplossing was om een (paar) AprilTags – vergelijkbaar met QR-codes – in elke kamer te plaatsen die door de camera van het handgehouden apparaat gelezen zouden worden en het systeem herkalibreren naar de juiste locatie.

"Het is een ingewikkeld systeem," zei Fu. "De mixed reality zelf is niet makkelijk te bouwen. Vanuit een software-standpunt, het verbinden van het gebouwbeheersysteem, waar hardware, sensoren en actuatoren gecontroleerd worden, was een complexe taak die veiligheids- en beveiligingsgaranties vereist in een commerciële omgeving. Onze systeemarchitectuur stelt ons in staat om het op een interactieve en programmeerbare manier te doen."

Voor meer informatie, contacteer Ioana Patringenaru op Dit e-mailadres wordt beschermd tegen spambots. Je hebt JavaScript nodig om het te bekijken.; 858-822-0899.