Revolucionando el mantenimiento de edificios:integración de sensores del mundo real con realidad virtual para reparaciones más rápidas

Electrónica y sensores INSIDER

Un ejemplo de escena de realidad virtual para una oficina con hardware de construcción mapeado como objetos de realidad mixta con los que se puede interactuar. (Imagen:Los investigadores)

Un nuevo sistema que combine sensores del mundo real y realidad virtual facilitaría que el personal de mantenimiento de edificios identifique y solucione problemas en edificios comerciales. El sistema fue desarrollado por científicos informáticos de la Universidad de California en San Diego y la Universidad Carnegie Mellon.

El sistema, denominado BRICK, consiste en un dispositivo portátil equipado con un conjunto de sensores para monitorear la temperatura, el CO2 y el flujo de aire. También está equipado con un entorno de realidad virtual que tiene acceso a los datos y metadatos del sensor en un edificio específico mientras está conectado al sistema de control electrónico del edificio.

Cuando se informa un problema en una ubicación específica, un administrador de edificio puede ir al sitio con el dispositivo y escanear rápidamente el espacio con una herramienta Lidar en su teléfono inteligente, creando una versión de realidad virtual del espacio. El escaneo también puede realizarse con anticipación. Una vez que abren esta recreación de realidad mixta del espacio en un teléfono inteligente o computadora portátil, los administradores del edificio pueden ubicar los sensores, así como los datos recopilados desde el dispositivo portátil, superpuestos a ese entorno de realidad mixta.

El objetivo es permitir a los administradores de edificios identificar rápidamente los problemas inspeccionando el hardware y recopilando y registrando datos relevantes.

"Los edificios modernos son disposiciones complejas de múltiples sistemas, desde control climático, iluminación y seguridad hasta gestión de ocupantes. BRICK permite su funcionamiento eficiente, muy parecido a un sistema informático moderno", afirmó Rajesh K. Gupta, uno de los autores principales del artículo, director del Instituto de Ciencias de Datos Halicioglu de UC San Diego y profesor del Departamento de Ciencias de la Computación e Ingeniería de UC San Diego.

Actualmente, cuando los administradores de edificios reciben informes de un problema, primero deben consultar la base de datos de administración de edificios para esa ubicación específica. Pero el sistema no les dice dónde están ubicados exactamente los sensores y el hardware en ese espacio. Por lo tanto, los administradores tienen que ir al lugar, recopilar más datos con sensores engorrosos, luego comparar esos datos con la información del sistema de gestión del edificio e intentar deducir cuál es el problema. También es difícil registrar de forma precisa los datos recopilados en varias ubicaciones espaciales.

Por el contrario, con BRICK, el administrador del edificio puede ir directamente al lugar equipado con un dispositivo portátil y una computadora portátil o un teléfono inteligente. Tendrán acceso inmediato a todos los datos del sistema de gestión del edificio, la ubicación de los sensores y los datos del dispositivo portátil, todos superpuestos en un entorno de realidad mixta. Usando este sistema, los operadores también pueden detectar fallas en el equipo del edificio, desde válvulas de control de aire atascadas hasta sistemas de manejo que funcionan mal.

En el futuro, los investigadores esperan encontrar sensores de CO2, temperatura y flujo de aire que puedan conectarse directamente a un teléfono inteligente, para permitir a los ocupantes participar en la gestión de los entornos locales y simplificar las operaciones del edificio.

Un equipo de Carnegie Mellon construyó el dispositivo portátil. Xiaohan Fu, doctor en informática. estudiante del grupo de investigación de Rajesh Gupta, director del Instituto de Ciencia de Datos Halicioglu, construyó los componentes backend y VR que se basan en su trabajo anterior sobre el esquema de metadatos BRICK que ha sido adoptado por muchos proveedores comerciales.

Garantizar que la ubicación utilizada en el entorno de realidad virtual fuera precisa fue un gran desafío. El GPS sólo tiene una precisión en un radio de aproximadamente un metro. En este caso, el sistema debe tener una precisión de unos pocos centímetros. La solución de los investigadores fue publicar algunas AprilTags (similares a códigos QR) en cada habitación que serían leídas por la cámara del dispositivo portátil y recalibrar el sistema en la ubicación correcta.

"Es un sistema complejo", dijo Fu. "La realidad mixta en sí no es fácil de construir. Desde el punto de vista del software, conectar el sistema de gestión del edificio, donde se controlan el hardware, los sensores y los actuadores, es una tarea compleja que requiere garantías de seguridad. La arquitectura de nuestro sistema nos permite hacerlo de forma interactiva y programable".

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