Revolucionando Manutenção Predial: Integração de Sensores Reais com VR para Reparos Mais Rápidos

Um novo sistema que reúne sensoriamento do mundo real e realidade virtual facilitaria para pessoal de manutenção predial identificar e corrigir problemas em edifícios comerciais. O sistema foi desenvolvido por cientistas da computação na Universidade da Califórnia San Diego e Universidade Carnegie Mellon.

Exemplo de cena VR para escritório com hardware predial mapeado como objetos de realidade mista que podem ser interagidos. (Imagem: Os pesquisadores)

Sistema BRICK

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

Funcionamento

Quando um problema é reportado em local específico, gerente predial pode ir ao local com o dispositivo e escanear rapidamente o espaço com ferramenta Lidar no smartphone, criando versão de realidade virtual do espaço. O escaneamento também pode ocorrer antecipadamente. Ao abrir esta recriação de realidade mista do espaço em smartphone ou laptop, gerentes podem localizar sensores, bem como dados coletados do dispositivo portátil, sobrepostos naquele ambiente de realidade mista.

O objetivo é permitir que gerentes prediais identifiquem problemas rapidamente inspecionando hardware e coletando e registrando dados relevantes.

"Edifícios modernos são arranjos complexos de múltiplos sistemas, desde controle climático, iluminação e segurança, até gerenciamento de ocupantes. BRICK permite sua operação eficiente, muito como 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 no Departamento de Ciência e Engenharia da Computação da UC San Diego.

Problema Atual vs. Solução BRICK

Atualmente, quando gerentes recebem relatórios de problema, primeiro consultam banco de dados de gerenciamento predial para aquele local específico. Mas o sistema não diz onde sensores e hardware estão exatamente localizados naquele espaço. Então, gerentes vão ao local, coletam mais dados com sensores incômodos, comparam esses dados contra informações no sistema de gerenciamento predial, e tentam deduzir qual é o problema. Também é difícil registrar dados coletados em várias localizações espaciais de forma precisa.

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

Futuro

No futuro, pesquisadores esperam encontrar sensores de CO2, temperatura e fluxo de ar que conectem diretamente a smartphone, permitindo que ocupantes participem do gerenciamento de ambientes locais e simplifiquem operações prediais.

Equipe da Carnegie Mellon construiu o dispositivo portátil. Xiaohan Fu, doutoranda em ciência da computação no grupo de pesquisa de Rajesh Gupta, diretor do Instituto Halicioglu de Ciência de Dados, construiu o backend e componentes VR que se baseiam em seu trabalho anterior no esquema de metadados BRICK adotado por muitos fornecedores comerciais.

Desafio de Precisão de Localização

Garantir que a localização usada no ambiente VR fosse precisa foi grande desafio. GPS é preciso apenas a raio de cerca de um metro. Neste caso, sistema precisa ser preciso a poucos centímetros. A solução dos pesquisadores foi colocar algumas AprilTags — similares a códigos QR — em cada sala que seriam lidas pela câmera do dispositivo portátil e recalibrar o sistema para localização correta.

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

Fonte