Порівняно з минулим, люди в розвинених країнах/регіонах та країнах/регіонах, що розвиваються, тепер більше покладаються на кондиціонери (AC) для отримання комфортних житлових приміщень, тому споживання енергії також швидко зростає.
За даними Міжнародної енергетичної асоціації's"Майбутнє охолодження" у звіті, кондиціонування повітря становить 10% від загального споживання енергії сьогодні' За оцінками, до 2050 року це використання збільшиться втричі, що еквівалентно поточній загальній потужності виробництва електроенергії в Сполучених Штатах, Європейському Союзі та Японії. До 2050 року кількість кондиціонерів у житлових і комерційних будівлях у всьому світі зросте з 1,6 мільярдів сьогодні до 5,6 мільярдів. Це еквівалентно 10 новим кондиціонерам, що продаються щосекунди протягом наступних 30 років.
Роль контролю зайнятості в кондиціонуванні повітря
Адаптуючи до рівнів активності в приміщенні та спрямовуючи повітряний потік туди, де він більше потрібен, датчик заповненості людського тіла може зробити кондиціонери розумнішими та більш енергоефективними. На малюнку 1 показано деякі сценарії. У цих сценаріях визначення зайнятості (наприклад, наявність/відсутність, виявлення активності та місцезнаходження персоналу) забезпечує зворотний зв’язок. Регулюючи температуру в приміщенні та направляючи повітряний потік на мешканців приміщення, це може допомогти заощадити енергію та зробити середовище більш комфортним.
Малюнок 1: Сцена, що показує, як зворотний зв'язок, отриманий від визначення зайнятості, визначає використання кондиціонера
Пасивні інфрачервоні датчики та рішення для камер – це дві технології, які використовуються для визначення кількості людей в кондиціонерах. Пасивні інфрачервоні датчики мають низьку вартість і низьке енергоспоживання, але мають високу частоту помилкового виявлення під яскравим сонячним світлом і не мають чутливості до тонкого руху. На відміну від цього, камера може забезпечувати чудову роздільну здатність, але може мати вищий показник помилкового виявлення, особливо для виявлення тіней і портретних зображень. Пасивні інфрачервоні датчики та рішення для камер є оптичними датчиками, і в конструкції буде потрібно оптичний дизайн, що вимагає додаткових отворів, що може вплинути на зовнішній вигляд.
Уся галузь використовує датчик зайнятості для досягнення енергозбереження, а також прагне зробити кондиціонери розумнішими за допомогою обробки країв. На додаток до контролю за роботою кондиціонера за допомогою виявлення присутності для покращення комфорту користувача, є також постійні зусилля щодо впровадження технології єдиного датчика. У майбутньому кондиціонери будуть інтегрувати додаткові функції для моніторингу безпеки користувачів, такі як виявлення падінь і моніторинг життєвих показників, включаючи частоту серцевих скорочень і частоту дихання.
Переваги датчиків міліметрової хвилі в зондуванні зайнятості
Датчики міліметрової хвилі (mmWave) TI забезпечують багатий набір даних, який містить точну інформацію про діапазон, швидкість та напрямок прибуття для кожного об’єкта у відповідній області. За допомогою цифрового сигнального процесора (DSP), який виконує виявлення, класифікацію та відстеження об’єктів, можна отримати інформацію про зайнятість персоналу, таку як наявність, відсутність, кількість персоналу та точне положення персоналу щодо повітря. обладнання для кондиціонування. Обладнання кондиціонування повітря може використовувати цю інформацію для прийняття обґрунтованих рішень; наприклад, коли хтось входить до кімнати, датчик відстежує присутність людини за найкоротший встановлений час, перш ніж увімкнути потік повітря. Якщо людина залишається в кімнаті, кондиціонер спрямовує потік повітря до людини, використовуючи інформацію про відстеження/місцезнаходження, щоб забезпечити комфорт. Кондиціонер також регулюватиме температуру відповідно до кількості людей у кімнаті для досягнення більшого комфорту та кращого ефекту енергозбереження.
На додаток до точності та точності даних, датчики міліметрових хвиль TI' забезпечують багато переваг при створенні енергоефективних інтелектуальних рішень для кондиціонування повітря, зокрема:
· Зменшення хибних виявлення
· Може нормально працювати в суворих умовах
·Виріб має гарний дизайн і компактний зовнішній вигляд
·Використання сенсорної технології замість камер може зменшити занепокоєння щодо конфіденційності. Виходячи з передумови захисту конфіденційності, усвідомте підрахунок людей і відстеження цілей
Реалізуйте граничний інтелект
Датчик TI' з міліметровою хвилею 60 ГГц інтегрує частотно-модульований безперервний приймач, вбудований механізм моніторингу та калібрування, мікроконтролер Arm® Cortex®-R4F і C674x DSP на одному чіпі. Ця функція інтеграції може підтримувати реалізацію інтелекту на високоінтегрованих датчиках та обробку даних у реальному часі в самому пристрої.
У прикладі програми використовується однокристальний датчик TI's IWR6843 60GHz міліметрової хвилі для визначення зайнятості для комерційних і житлових кондиціонерів. Датчик, який обробляє дані, використовує формування променя Capon для виявлення людини і може інтелектуально класифікувати об’єкти, щоб мінімізувати помилкові виявлення. Цей приклад програми демонструє точність виявлення +/-10 см для людей (включаючи рухомих і нерухомих), а відстань виявлення в приміщенні може досягати 8 метрів. Щільність підрахунку 3 людини на два метри. Коли кількість людей менше 5, точність становить 100%; коли в кімнаті 9 осіб, точність становить 85%.
Найближчим часом кондиціонування повітря стане повністю незалежною системою, заснованою на даних, без необхідності дистанційного керування або взаємодії людини з комп’ютером через блок керування кондиціонером. Сенсорна технологія в кондиціонері постійно збирає дані, щоб забезпечити кращий комфорт. Наприклад, в офісному середовищі датчики можуть з часом визначити, що кількість людей в офісі найбільша з 9 ранку до 5 вечора. На основі цих даних система навчиться спрямовувати більше повітряного потоку під час зайнятості та обмежувати або вимикати повітряний потік у непікові години, щоб зменшити споживання енергії та тим самим заощадити корпоративні витрати.
Попит на побутові та комерційні кондиціонери продовжує зростати і зросте втричі до 2050 року. Зондування заповненості за допомогою технології міліметрових хвиль може зменшити загальне споживання енергії кондиціонуванням повітря на цілих 35%. Дивлячись у майбутнє, технологія міліметрових хвиль не тільки продовжуватиме мати більший вплив на роботу систем HVAC, але й зменшуватиме загальні викиди забруднюючих речовин у навколишнє середовище.
