Aiemmin kehittyneiden maiden/alueiden ja kehitysmaiden/alueiden ihmiset luottavat nyt enemmän ilmastointilaitteisiin saadakseen mukavia asuintiloja, joten myös energiankulutus kasvaa nopeasti.
Kansainvälisen energiajärjestön's"Future of Refrigeration" raportin mukaan ilmastoinnin osuus tämän päivän':n kokonaisenergiankulutuksesta on 10 %. Vuoteen 2050 mennessä tämän käytön arvioidaan kolminkertaistuvan, mikä vastaa Yhdysvaltojen, Euroopan unionin ja Japanin nykyistä kokonaissähköntuotantokapasiteettia. Vuoteen 2050 mennessä ilmastointilaitteiden määrä asuin- ja liikerakennuksissa maailmanlaajuisesti kasvaa nykyisestä 1,6 miljardista 5,6 miljardiin. Tämä vastaa 10 uutta ilmastointilaitetta, jotka myydään joka sekunti seuraavien 30 vuoden aikana.
Läsnäolotunnistimen rooli ilmastoinnissa
Sopeutumalla sisäaktiviteettitasoihin ja ohjaamalla ilmavirran sinne, missä sitä tarvitaan enemmän, ihmiskehon läsnäolon tunnistus voi tehdä ilmastointilaitteista älykkäämpiä ja energiatehokkaampia. Kuva 1 esittää joitain skenaarioita. Näissä skenaarioissa läsnäolon tunnistus (kuten läsnäolo/poissaolo, aktiivisuuden ja henkilöstön sijainnin tunnistus) antaa palautetta. Säätämällä huonelämpötilaa ja ohjaamalla ilmavirran sisätiloissa oleville, se voi säästää energiaa ja tehdä ympäristöstä mukavamman.
Kuva 1: Näkymä, joka näyttää, kuinka läsnäolotunnistuksesta saatu palaute määrittää ilmastointilaitteen käytön
Passiiviset infrapuna-anturit ja kameraratkaisut ovat kaksi teknologiaa, joita käytetään ilmastoinnin läsnäolon tunnistamisessa. Passiivisten infrapuna-anturien hinta on alhainen ja virrankulutus on alhainen, mutta niillä on korkea väärien havaitsemisnopeus kirkkaassa auringonvalossa, eivätkä ne ole herkkiä hienolle liikkeelle. Sitä vastoin kamera voi tarjota erinomaisen resoluution, mutta sillä voi olla korkeampi väärien havaitsemisprosentti, erityisesti varjojen ja muotokuvien havaitsemiseen. Passiiviset infrapuna-anturit ja kameraratkaisut ovat optisia antureita ja suunnittelussa vaaditaan optista suunnittelua, joka vaatii lisäaukkoja, mikä voi vaikuttaa ulkonäkösuunnitteluun.
Koko teollisuus käyttää käyttöasteen tunnistusta säästääkseen energiaa ja on myös sitoutunut tekemään ilmastointilaitteista älykkäämpiä reunakäsittelyn avulla. Sen lisäksi, että ilmastointilaitteen toimintaa ohjataan läsnäolotunnistuksen avulla käyttömukavuuden parantamiseksi, myös jatkuvaa pyrkimystä yhden anturin teknologian käyttöönottamiseksi. Jatkossa ilmastointilaitteisiin integroidaan lisätoimintoja käyttäjien turvallisuuden seurantaan, kuten putoamistapahtumien havaitseminen ja elintoimintojen, mukaan lukien sykkeen ja hengitystiheyden, seuranta.
Millimetriaaltoanturien edut läsnäolon tunnistuksessa
TI-millimetriaaltoanturit (mmWave) tarjoavat runsaan tietojoukon, joka sisältää tarkat etäisyys-, nopeus- ja saapumissuunnan tiedot kullekin kyseisellä alueella olevista kohteista. Kohteen havaitsemista, luokittelua ja seurantaa suorittavan digitaalisen signaaliprosessorin (DSP) kautta on mahdollista saada tietoa henkilöstön läsnäolosta, kuten läsnäolosta, poissaolosta, henkilöstön määrästä ja henkilökunnan tarkasta sijainnista suhteessa ilmaan. ilmastointilaitteet. Ilmastointilaitteet voivat käyttää näitä tietoja tehdäkseen tietoisia päätöksiä. Esimerkiksi kun joku tulee huoneeseen, anturi seuraa henkilön läsnäoloa lyhimmän esiasetetun ajan kuluessa ennen kuin käynnistää ilmavirran. Jos henkilö pysyy huoneessa, ilmastointilaite ohjaa ilmavirran henkilöön käyttämällä seuranta-/sijaintitietoja mukavuuden takaamiseksi. Ilmastointilaite säätää lämpötilaa myös huoneessa olevien ihmisten määrän mukaan parantaakseen mukavuutta ja parantaakseen energiansäästöä.
Tietojen tarkkuuden ja tarkkuuden lisäksi TI'n millimetriaaltoanturit tarjoavat monia etuja luotaessa energiatehokkaita älykkäitä ilmastointiratkaisuja, mukaan lukien:
· Vähemmän vääriä havaintoja
·Voi toimia normaalisti ankarissa ympäristöissä
· Tuotteella on kaunis muotoilu ja kompakti ulkonäkö
·Anturitekniikan käyttäminen kameroiden sijaan voi vähentää yksityisyyttä koskevia huolenaiheita. Yksityisyyden suojaamisen edellytyksenä on, että ihmiset laskevat ja kohdistavat seurantaan
Ymmärrä reunaäly
TI':n millimetriaaltoinen 60 GHz:n anturi integroi taajuusmoduloidun jatkuvan aallon lähetin-vastaanottimen, sirun valvonta- ja kalibrointimekanismin, Arm® Cortex®-R4F -mikro-ohjaimen ja C674x DSP:n yhdellä sirulla. Tämä integrointiominaisuus voi tukea älykkyyden toteutumista pitkälle integroiduilla antureilla ja reaaliaikaista tietojenkäsittelyä itse laitteessa.
Esimerkkisovelluksessa käytetään TI'n IWR6843 60 GHz:n millimetriaallon yksisiruista anturia saavuttaakseen liike- ja asuinilmastointilaitteiden läsnäolontunnistuksen. Dataa käsittelevä anturi käyttää Capon-keilanmuodostusta ihmisen havaitsemiseen ja voi älykkäästi luokitella kohteet väärien havaintojen minimoimiseksi. Tämä esimerkkisovellus osoittaa tunnistustarkkuuden +/-10 cm ihmisille (mukaan lukien liikkuvat ja paikallaan olevat), ja sisäilman havaitsemisetäisyys voi olla jopa 8 metriä. Laskentatiheys on 3 henkilöä kahdella metrillä. Kun ihmisiä on alle 5, tarkkuus on 100 %; kun huoneessa on 9 henkilöä, tarkkuus on 85%.
Ilmastuksesta tulee lähitulevaisuudessa täysin itsenäinen tietoihin perustuva järjestelmä ilman kauko-ohjausta tai ihmisen ja tietokoneen välistä vuorovaikutusta ilmastointilaitteen ohjausyksikön kautta. Ilmastointilaitteen anturitekniikka kerää jatkuvasti tietoja parantaakseen mukavuutta. Esimerkiksi toimistoympäristössä anturit voivat ajan mittaan määrittää, että toimistossa on eniten ihmisiä klo 9–17. Näiden tietojen perusteella järjestelmä oppii ohjaamaan enemmän ilmavirtaa ruuhka-aikoina ja rajoittamaan tai sammuttamaan ilmavirtaa ruuhka-aikojen ulkopuolella energiankulutuksen vähentämiseksi ja siten yrityksen kulujen säästämiseksi.
Asuin- ja liike-ilmastointilaitteiden kysyntä jatkaa kasvuaan ja kolminkertaistuu vuoteen 2050 mennessä. Millimetriaaltoteknologiaa käyttävä käyttöasteen tunnistus voi vähentää ilmastoinnin kokonaisenergiankulutusta jopa 35 %. Tulevaisuutta ajatellen millimetriaaltoteknologialla ei ole enää vain suurempi vaikutus LVI-järjestelmien toimintaan, vaan se myös vähentää kokonaispäästöjä ympäristöön.