Améliorer la maintenance des bâtiments avec capteurs réels et réalité virtuelle

Université de Californie à San Diego, CA

Exemple de scène VR pour un bureau avec matériel du bâtiment mappé comme objets de réalité mixte avec lesquels on peut interagir. (Image : Université de Californie à San Diego)

Un nouveau système qui combine détection du monde réel et réalité virtuelle faciliterait la tâche du personnel de maintenance des bâtiments pour identifier et résoudre les problèmes dans les bâtiments commerciaux en exploitation. Le système a été développé par des informaticiens de l'Université de Californie à San Diego et de l'Université Carnegie Mellon.

Le système — BRICK — se compose d'un dispositif portable équipé d'une suite de capteurs pour surveiller la température, le CO2 et le flux d'air. Il est également équipé d'un environnement de réalité virtuelle qui a accès aux données des capteurs et aux métadonnées d'un bâtiment spécifique tout en étant connecté au système de contrôle électronique du bâtiment.

Lorsqu'un problème est signalé à un emplacement spécifique, un gestionnaire de bâtiment peut se rendre sur place avec le dispositif et scanner rapidement l'espace avec l'outil LiDAR de leur smartphone, créant une version en réalité virtuelle de l'espace. Le scan peut également se faire à l'avance. Une fois qu'ils ouvrent cette recréation en réalité mixte de l'espace sur un smartphone ou un ordinateur portable, les gestionnaires de bâtiment peuvent localiser les capteurs, ainsi que les données collectées par le dispositif portable, superposés sur cet environnement de réalité mixte.

« Les bâtiments modernes sont des arrangements complexes de multiples systèmes, du contrôle climatique, l'éclairage et la sécurité à la gestion des occupants. BRICK permet leur exploitation efficace, un peu comme un système informatique moderne », a déclaré l'auteur principal et professeur Rajesh K. Gupta.

Actuellement, quand les gestionnaires de bâtiment reçoivent des signalements de problème, ils doivent d'abord consulter la base de données de gestion du bâtiment pour cet emplacement spécifique. Mais le système ne leur dit pas exactement où les capteurs et le matériel sont situés dans cet espace. Les gestionnaires doivent donc se rendre sur place, collecter plus de données avec des capteurs encombrants, puis comparer ces données aux informations du système de gestion du bâtiment, et essayer de déduire quel est le problème. Il est également difficile de consigner les données collectées à divers emplacements spatiaux de manière précise.

En revanche, avec BRICK, le gestionnaire de bâtiment peut se rendre directement sur l'emplacement équipé d'un dispositif portable et d'un ordinateur portable ou smartphone. Il aura immédiatement accès sur place à toutes les données du système de gestion du bâtiment, l'emplacement des capteurs et les données du dispositif portable, tous se chevauchant dans un environnement de réalité mixte. En utilisant ce système, les opérateurs peuvent également détecter les pannes dans l'équipement du bâtiment, des vannes de contrôle d'air bloquées aux systèmes de traitement d'air mal fonctionnants.

À l'avenir, les chercheurs espèrent trouver des capteurs de CO2, température et flux d'air qui peuvent se connecter directement à un smartphone, pour permettre aux occupants de participer à la gestion des environnements locaux ainsi que de simplifier les opérations du bâtiment.

Une équipe de Carnegie Mellon a construit le dispositif portable. L'étudiant Xiaohan Fu a construit le backend et les composants VR qui s'appuient sur leur travail antérieur sur le schéma de métadonnées BRICK qui a été adopté par de nombreux vendeurs commerciaux.

Assurer que l'emplacement utilisé dans l'environnement VR était précis était un défi majeur. Le GPS n'est précis qu'à un rayon d'environ un mètre. Dans ce cas, le système doit être précis à quelques pouces près. La solution des chercheurs a été de poster quelques AprilTags — similaires aux codes QR — dans chaque pièce qui seraient lus par la caméra du dispositif portable et recalibreraient le système au bon emplacement.

« C'est un système complexe », a dit Fu. « La réalité mixte elle-même n'est pas facile à construire. D'un point de vue logiciel, connecter le système de gestion du bâtiment, où le matériel, les capteurs et les actionneurs sont contrôlés, était une tâche complexe qui nécessite des garanties de sécurité et de sûreté dans un environnement commercial. Notre architecture système nous permet de le faire de manière interactive et programmable. »

Pour plus d'informations, contactez Ioana Patringenaru à Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser. ; 858-822-0899.