V porovnaní s minulosťou sa ľudia v rozvinutých krajinách/regiónoch a rozvojových krajinách/regiónoch teraz viac spoliehajú na klimatizácie (AC), aby získali pohodlný životný priestor, takže spotreba energie tiež rýchlo rastie.
Podľa Medzinárodnej energetickej asociácie' s"Future of Refrigeration" správa, klimatizácia predstavuje 10 % dnešnej celkovej spotreby energie' Odhaduje sa, že do roku 2050 sa toto využitie strojnásobí, čo zodpovedá súčasnej celkovej kapacite výroby energie v Spojených štátoch, Európskej únii a Japonsku. Do roku 2050 sa počet klimatizácií v obytných a komerčných budovách na celom svete zvýši zo súčasných 1,6 miliardy na 5,6 miliardy. To je ekvivalent 10 nových klimatizácií predaných každú sekundu počas nasledujúcich 30 rokov.
Úloha snímania obsadenosti v klimatizácii
Prispôsobením sa úrovniam vnútornej aktivity a nasmerovaním prúdenia vzduchu tam, kde je to potrebné viac, môže snímanie obsadenia ľudského tela urobiť klimatizácie inteligentnejšími a energeticky účinnejšími. Obrázok 1 ukazuje niektoré scenáre. V týchto scenároch poskytuje spätnú väzbu snímanie obsadenosti (ako je prítomnosť/neprítomnosť, aktivita a zisťovanie polohy personálu). Úpravou izbovej teploty a nasmerovaním prúdenia vzduchu na obyvateľov v interiéri môže pomôcť šetriť energiu a urobiť prostredie príjemnejším.
Obrázok 1: Scéna zobrazujúca, ako spätná väzba získaná zo snímania obsadenosti určuje využitie klimatizácie
Pasívne infračervené senzory a kamerové riešenia sú dve technológie používané pri snímaní obsadenosti klimatizácie. Pasívne infračervené senzory majú nízku cenu a nízku spotrebu energie, ale majú vysokú mieru falošnej detekcie pri jasnom slnečnom svetle a chýbajú im citlivosť na jemný pohyb. Na rozdiel od toho môže fotoaparát poskytnúť vynikajúce rozlíšenie, ale môže mať vyššiu mieru falošnej detekcie, najmä pri detekcii tieňov a obrázkov na výšku. Pasívne infračervené snímače a kamerové riešenia sú optické snímače a pri návrhu sa bude vyžadovať optický dizajn, ktorý si vyžaduje dodatočné otvory, ktoré môžu ovplyvniť vzhľad.
Celý priemysel využíva snímanie obsadenosti na dosiahnutie úspory energie a je tiež odhodlaný urobiť klimatizácie inteligentnejšími prostredníctvom spracovania okrajov. Okrem ovládania prevádzky klimatizácie pomocou detekcie prítomnosti na zlepšenie používateľského komfortu sa neustále vyvíja úsilie o prijatie technológie jediného senzora. V budúcnosti budú klimatizácie integrovať ďalšie funkcie na monitorovanie bezpečnosti používateľa, ako je detekcia pádov a sledovanie životných funkcií vrátane srdcovej frekvencie a frekvencie dýchania.
Výhody snímačov milimetrových vĺn pri snímaní obsadenosti
Senzory milimetrových vĺn TI (mmWave) poskytujú bohatý súbor údajov, ktorý obsahuje presné informácie o dosahu, rýchlosti a smere príchodu pre každý objekt v príslušnej oblasti. Prostredníctvom digitálneho signálového procesora (DSP), ktorý vykonáva detekciu, klasifikáciu a sledovanie objektov, je možné získať informácie o obsadenosti personálu, ako je prítomnosť, neprítomnosť, počet personálu a presná poloha personálu vzhľadom na vzduch. klimatizačné zariadenie. Klimatizačné zariadenia môžu použiť tieto informácie na prijímanie informovaných rozhodnutí; napríklad, keď niekto vstúpi do miestnosti, senzor bude sledovať prítomnosť osoby v najkratšom prednastavenom čase pred zapnutím prúdenia vzduchu. Ak osoba zostane v miestnosti, klimatizácia navedie prúdenie vzduchu k osobe pomocou informácií o sledovaní/polohe, aby poskytla pohodlie. Klimatizácia tiež upraví teplotu podľa počtu osôb v miestnosti, aby sa dosiahol vyšší komfort a lepšie efekty šetrenia energie.
Okrem presnosti a presnosti údajov poskytujú snímače milimetrových vĺn TI' mnoho výhod pri vytváraní energeticky účinných riešení inteligentnej klimatizácie, vrátane:
· Zníženie počtu falošných detekcií
· Môže normálne fungovať v drsnom prostredí
· Produkt má krásny dizajn a kompaktný vzhľad
·Používanie technológie snímania namiesto kamier môže znížiť obavy o súkromie. Za predpokladu ochrany súkromia si uvedomte počítanie ľudí a sledovanie cieľov
Uvedomte si okrajovú inteligenciu
Snímač milimetrových vĺn TI' 60 GHz integruje frekvenčne modulovaný vysielač/prijímač s nepretržitou vlnou, monitorovací a kalibračný mechanizmus na čipe, mikrokontrolér Arm® Cortex®-R4F a C674x DSP na jednom čipe. Táto integračná funkcia môže podporovať realizáciu inteligencie na vysoko integrovaných senzoroch a spracovanie údajov v reálnom čase v samotnom zariadení.
Príklad aplikácie využíva TI's IWR6843 60GHz jednočipový snímač s milimetrovou vlnou na dosiahnutie snímania obsadenosti pre komerčné a obytné klimatizácie. Senzor, ktorý spracováva dáta, využíva Capon beamforming na detekciu ľudí a dokáže inteligentne klasifikovať objekty, aby sa minimalizovali falošné detekcie. Táto vzorová aplikácia demonštruje presnosť detekcie +/-10 cm pre ľudí (vrátane pohybujúcich sa a stojacich osôb) a detekčná vzdialenosť v interiéri môže byť až 8 metrov. Hustota počítania je 3 osoby na dva metre. Keď je počet ľudí menší ako 5, presnosť je 100%; keď je v miestnosti 9 ľudí, presnosť je 85%.
Klimatizácia sa v blízkej budúcnosti stane úplne nezávislým systémom založeným na dátach, bez potreby diaľkového ovládania alebo interakcie človeka s počítačom cez riadiacu jednotku klimatizácie. Senzorová technológia v klimatizácii nepretržite zbiera údaje, aby poskytovala lepší komfort. Napríklad v kancelárskom prostredí dokážu senzory časom určiť, že počet ľudí v kancelárii je najvyšší od 9. do 17. hodiny. Na základe týchto údajov sa systém naučí nasmerovať viac prúdenia vzduchu počas rušných hodín a obmedziť alebo vypnúť prúdenie vzduchu počas hodín mimo špičky, aby sa znížila spotreba energie a tým ušetrili podnikové náklady.
Dopyt po bytových a komerčných klimatizáciách neustále rastie a do roku 2050 sa strojnásobí. Snímanie obsadenosti pomocou technológie milimetrových vĺn môže znížiť celkovú spotrebu energie klimatizácie až o 35 %. Pri pohľade do budúcnosti bude mať technológia milimetrových vĺn nielen naďalej väčší vplyv na fungovanie systémov HVAC, ale aj zníženie celkových emisií znečisťujúcich látok v životnom prostredí.
