U poređenju s prošlošću, ljudi u razvijenim zemljama/regijama i zemljama/regijama u razvoju sada se više oslanjaju na klima-uređaje (AC) kako bi dobili udoban životni prostor, tako da se i potrošnja energije brzo povećava.
Prema Međunarodnom energetskom udruženju's"Budućnost hlađenja" izvještaj, klima uređaj čini 10% današnje' ukupne potrošnje energije. Procjenjuje se da će se do 2050. ovo korištenje utrostručiti, što je ekvivalent trenutnom ukupnom kapacitetu proizvodnje električne energije u Sjedinjenim Državama, Europskoj uniji i Japanu. Do 2050. godine broj klima uređaja u stambenim i poslovnim zgradama širom svijeta povećat će se sa 1,6 milijardi danas na 5,6 milijardi. Ovo je ekvivalentno 10 novih klima uređaja koji se prodaju svake sekunde u narednih 30 godina.
Uloga senzora zauzetosti u klimatizaciji
Prilagođavanjem nivoa aktivnosti u zatvorenom prostoru i usmjeravanjem protoka zraka tamo gdje je više potrebno, senzor zauzetosti ljudskog tijela može učiniti klima-uređaje pametnijim i energetski efikasnijim. Slika 1 prikazuje neke scenarije. U ovim scenarijima, otkrivanje zauzetosti (kao što je prisustvo/odsutnost, detekcija aktivnosti i lokacije osoblja) daje povratnu informaciju. Podešavanjem sobne temperature i usmjeravanjem protoka zraka na stanare u zatvorenom prostoru, može pomoći u uštedi energije i učiniti okruženje ugodnijim.
Slika 1: Scena koja pokazuje kako povratna informacija dobijena senzorom zauzetosti određuje korištenje klima uređaja
Pasivni infracrveni senzori i rješenja za kamere su dvije tehnologije koje se koriste u otkrivanju zauzetosti klima uređaja. Pasivni infracrveni senzori imaju nisku cijenu i nisku potrošnju energije, ali imaju visoku stopu lažne detekcije pod jakom sunčevom svjetlošću i nemaju osjetljivost na fine pokrete. Nasuprot tome, kamera može pružiti odličnu rezoluciju, ali može imati veću stopu lažne detekcije, posebno za otkrivanje senki i portretnih slika. Pasivni infracrveni senzori i rješenja za kamere su optički senzori, a optički dizajn će biti potreban u dizajnu, zahtijevajući dodatne otvore, što može uticati na dizajn izgleda.
Cijela industrija koristi senzor zauzetosti za postizanje uštede energije, a također je posvećena tome da klima-uređaje učini pametnijima kroz obradu rubova. Pored kontrole rada klima uređaja putem detekcije prisustva radi poboljšanja udobnosti korisnika, postoje i stalni napori da se usvoji tehnologija jednog senzora. U budućnosti, klima uređaji će integrirati dodatne funkcije za praćenje sigurnosti korisnika, kao što je otkrivanje pada i praćenje vitalnih znakova, uključujući puls i brzinu disanja.
Prednosti senzora milimetarskih talasa u detekciji zauzetosti
TI senzori milimetarskog talasa (mmWave) pružaju bogat skup podataka koji sadrži precizne informacije o dometu, brzini i smjeru dolaska za svaki objekt u relevantnom području. Preko digitalnog signalnog procesora (DSP) koji vrši detekciju, klasifikaciju i praćenje objekata, moguće je dobiti informacije o zauzetosti osoblja, kao što su prisustvo, odsutnost, broj osoblja i precizan položaj osoblja u odnosu na vazduh. oprema za klimatizaciju. Oprema za klimatizaciju može koristiti ove informacije za donošenje informiranih odluka; na primjer, kada neko uđe u prostoriju, senzor će pratiti prisustvo osobe u najkraćem unaprijed postavljenom vremenu prije nego što uključi protok zraka. Ako osoba ostane u prostoriji, klima uređaj usmjerava protok zraka do osobe koristeći informacije o praćenju/lokaciji kako bi pružio udobnost. Klima uređaj će također prilagoditi temperaturu prema broju ljudi u prostoriji kako bi se postigao veći komfor i bolji efekti uštede energije.
Pored tačnosti i preciznosti podataka, TI' senzori milimetarskih talasa pružaju mnoge prednosti pri kreiranju energetski efikasnih pametnih rješenja za klimatizaciju, uključujući:
· Smanjena lažna detekcija
·Može da radi normalno u teškim okruženjima
·Proizvod ima lijep dizajn i kompaktan izgled
· Korištenje senzorske tehnologije umjesto kamera može smanjiti zabrinutost za privatnost. Pod pretpostavkom zaštite privatnosti, shvatite brojanje ljudi i praćenje ciljeva
Ostvarite rubnu inteligenciju
TI' senzor milimetarskog talasa od 60 GHz integriše frekventno modulisani primopredajnik kontinuiranog talasa, mehanizam za praćenje i kalibraciju na čipu, mikrokontroler Arm® Cortex®-R4F i C674x DSP na jednom čipu. Ova funkcija integracije može podržati realizaciju inteligencije na visoko integriranim senzorima i obradu podataka u stvarnom vremenu u samom uređaju.
Primjer aplikacije koristi TI's IWR6843 60GHz milimetarski val senzor sa jednim čipom za postizanje senzora zauzetosti za komercijalne i stambene klima uređaje. Senzor koji obrađuje podatke koristi Capon beamforming za detekciju ljudi i može inteligentno klasificirati objekte kako bi minimizirao lažno otkrivanje. Ovaj primjer aplikacije pokazuje tačnost detekcije od +/-10 cm za ljude (uključujući pokretne i nepokretne), a udaljenost detekcije u zatvorenom prostoru može biti i do 8 metara. Gustina brojanja je 3 osobe na dva metra. Kada je broj ljudi manji od 5, tačnost je 100%; kada je u prostoriji 9 osoba, tačnost je 85%.
U bliskoj budućnosti, klimatizacija će postati potpuno nezavisan sistem zasnovan na podacima, bez potrebe za daljinskim upravljanjem ili interakcijom čoveka i računara preko kontrolne jedinice klima uređaja. Tehnologija senzora u klima uređaju kontinuirano prikuplja podatke kako bi pružila bolju udobnost. Na primjer, u kancelarijskom okruženju, senzori mogu vremenom utvrditi da je broj ljudi u kancelariji najveći od 9 do 17 sati. Na osnovu ovih podataka, sistem će naučiti da usmjerava veći protok zraka tokom radnih sati, te ograniči ili isključi protok zraka tokom sati van špica, kako bi smanjio potrošnju energije i time uštedio korporativne troškove.
Potražnja za stambenim i komercijalnim klima uređajima nastavlja da raste i utrostručiće se do 2050. Senzor popunjenosti pomoću tehnologije milimetarskih talasa može smanjiti ukupnu potrošnju energije klimatizacije za čak 35%. Gledajući u budućnost, tehnologija milimetarskih talasa ne samo da će nastaviti da ima veći uticaj na rad HVAC sistema, već će i smanjiti ukupne emisije zagađujućih materija u životnu sredinu.
