Revolucionando a manutenção predial:integrando sensores do mundo real com VR para reparos mais rápidos

Eletrônicos e Sensores INSIDER
Um exemplo de cena de VR para um escritório com hardware de construção mapeado como objetos de realidade mista com os quais é possível interagir. (Imagem:Os pesquisadores)
Um novo sistema que reúna a detecção do mundo real e a realidade virtual tornaria mais fácil para o pessoal de manutenção predial identificar e corrigir problemas em edifícios comerciais. O sistema foi desenvolvido por cientistas da computação da Universidade da Califórnia em San Diego e da Universidade Carnegie Mellon.

O sistema, batizado de BRICK, consiste em um dispositivo portátil equipado com um conjunto de sensores para monitorar temperatura, CO2 e fluxo de ar. Também está equipado com um ambiente de realidade virtual que tem acesso aos dados e metadados dos sensores de um edifício específico e está conectado ao sistema de controle eletrônico do edifício.

Quando um problema é relatado em um local específico, um gerente de edifício pode ir ao local com o dispositivo e digitalizar rapidamente o espaço com uma ferramenta Lidar em seu smartphone, criando uma versão de realidade virtual do espaço. A digitalização também pode ocorrer antecipadamente. Depois de abrirem esta recriação de realidade mista do espaço num smartphone ou portátil, os gestores do edifício podem localizar sensores, bem como os dados recolhidos do dispositivo portátil, sobrepostos a esse ambiente de realidade mista.

O objetivo é permitir que os gerentes de edifícios identifiquem rapidamente os problemas, inspecionando o hardware e coletando e registrando dados relevantes.

"Os edifícios modernos são arranjos complexos de múltiplos sistemas, desde controle climático, iluminação e segurança até o gerenciamento de ocupantes. O BRICK permite sua operação eficiente, muito parecida com um sistema de computador moderno", disse Rajesh K. Gupta, um dos autores seniores do artigo, diretor do Instituto de Ciência de Dados Halicioglu da UC San Diego e professor do Departamento de Ciência da Computação e Engenharia da UC San Diego.

Atualmente, quando os gestores de edifícios recebem relatórios sobre um problema, primeiro têm de consultar a base de dados de gestão de edifícios daquele local específico. Mas o sistema não informa onde exatamente os sensores e o hardware estão localizados naquele espaço. Assim, os gestores têm de ir até ao local, recolher mais dados com sensores pesados, depois comparar esses dados com as informações do sistema de gestão do edifício e tentar deduzir qual é o problema. Também é difícil registrar com precisão os dados coletados em vários locais espaciais.

Por outro lado, com o BRICK, o gestor do edifício pode ir diretamente ao local equipado com um dispositivo portátil e um laptop ou smartphone. Eles terão acesso imediato no local a todos os dados do sistema de gerenciamento predial, à localização dos sensores e aos dados do dispositivo portátil, todos sobrepostos em um ambiente de realidade mista. Usando este sistema, os operadores também podem detectar falhas nos equipamentos do edifício, desde válvulas de controle de ar presas até sistemas de manuseio com mau funcionamento.

No futuro, os investigadores esperam encontrar sensores de CO2, temperatura e fluxo de ar que possam ser conectados diretamente a um smartphone, para permitir que os ocupantes participem na gestão de ambientes locais, bem como para simplificar as operações do edifício.

Uma equipe da Carnegie Mellon construiu o dispositivo portátil. Xiaohan Fu, Ph.D. em ciência da computação. aluno do grupo de pesquisa de Rajesh Gupta, diretor do Halicioglu Data Science Institute, construiu o back-end e os componentes de VR que se baseiam em seu trabalho anterior no esquema de metadados BRICK que foi adotado por muitos fornecedores comerciais.

Garantir que a localização usada no ambiente de RV fosse precisa foi um grande desafio. O GPS só tem precisão em um raio de cerca de um metro. Nesse caso, o sistema precisa ter uma precisão de alguns centímetros. A solução dos pesquisadores foi postar algumas AprilTags – semelhantes aos códigos QR – em cada sala que seriam lidas pela câmera do dispositivo portátil e recalibrar o sistema para o local correto.

“É um sistema complexo”, disse Fu. "A realidade mista em si não é fácil de construir. Do ponto de vista do software, conectar o sistema de gerenciamento predial, onde hardware, sensores e atuadores são controlados, é uma tarefa complexa que requer garantias de segurança. Nossa arquitetura de sistema nos permite fazer isso de forma interativa e programável."

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