分类
加州大学圣地亚哥分校新闻

将真实世界的传感器和 VR 结合在一起,以改善建筑维护

将现实世界的传感和虚拟现实结合在一起的新系统将使建筑维护人员更容易识别和修复正在运营的商业建筑中的问题。该系统由加州大学圣地亚哥分校卡内基梅隆大学的计算机科学家开发。

该系统被称为BRICK,由一个手持设备组成,该设备配备了一套传感器,用于监测温度、二氧化碳和气流。它还配备了一个虚拟现实环境,可以访问特定建筑物中的传感器数据和元数据,同时连接到建筑物的电子控制系统。

当在特定位置报告问题时,建筑经理可以带着设备前往现场,并使用智能手机上的激光雷达工具快速扫描空间,从而创建空间的虚拟现实版本。扫描也可以提前进行。一旦他们在智能手机或笔记本电脑上打开了这个混合现实空间的娱乐,建筑管理人员就可以定位传感器,以及从手持设备收集的数据,这些数据叠加到混合现实环境中。

目标是让建筑经理通过检查硬件以及收集和记录相关数据来快速识别问题。

“现代建筑是由多个系统组成的复杂布置,从气候控制、照明和安全到居住者管理。BRICK使它们能够高效运行,就像现代计算机系统一样,“该论文的资深作者之一,加州大学圣地亚哥分校哈利西奥卢数据科学研究所所长,加州大学圣地亚哥分校计算机科学与工程系教授Rajesh K. Gupta说。

目前,当建筑经理收到问题报告时,他们首先必须查阅该特定位置的建筑管理数据库。但是系统并没有告诉他们传感器和硬件在该空间中的确切位置。因此,管理人员必须前往该地点,使用笨重的传感器收集更多数据,然后将这些数据与建筑管理系统中的信息进行比较,并试图推断出问题所在。也很难以精确的方式记录在不同空间位置收集的数据。

相比之下,使用 BRICK,建筑经理可以直接前往配备手持设备和笔记本电脑或智能手机的位置。他们将立即在现场访问所有楼宇管理系统数据、传感器的位置和来自手持设备的数据,所有这些都在一个混合现实环境中重叠。 使用该系统,操作员还可以检测建筑设备中的故障,从空气控制阀卡住到操作不良的处理系统。

未来,研究人员希望找到可以直接连接到智能手机的二氧化碳、温度和气流传感器,使居住者能够参与管理当地环境并简化建筑运营。

卡内基梅隆大学的一个团队制造了手持设备。Halicioglu 数据科学研究所所长 Rajesh Gupta 研究小组的计算机科学博士生 Xiaohan Fu 构建了后端和 VR 组件,这些组件建立在他们早期对 BRICK 元数据模式的工作之上,该架构已被许多商业供应商采用。

确保 VR 环境中使用的位置准确无误是一项重大挑战。GPS只能精确到大约一米的半径。在这种情况下,系统需要在几英寸内精确。研究人员的解决方案是在每个房间张贴一个(几个)AprilTags(类似于QR码),手持设备的摄像头会读取这些标签,并将系统重新校准到正确的位置。

“这是一个错综复杂的系统,”傅说。“混合现实本身并不容易构建。从软件的角度来看,连接控制硬件、传感器和执行器的楼宇管理系统是一项复杂的任务,需要在商业环境中提供安全和安保保证。我们的系统架构使我们能够以交互式和可编程的方式做到这一点。

该团队于 11 月 15 日和 16 日在土耳其伊斯坦布尔举行的 BuildSys 23 会议上展示了他们的工作。

这项工作由CONIX研究中心赞助,该中心是JUMP的六个中心之一,JUMP是由DARPA赞助的半导体研究公司计划。

使用混合现实调试建筑物

Xiaohan Fu, Rajesh K. Gupta, 加州大学圣地亚哥分校
John Pedraza, Anthony Rowe, 卡内基梅隆大学

BRICK联盟:

brickschema.org

Picture of an AR interface
办公室的 VR 场景示例,其中建筑硬件映射为可与之交互的混合现实对象。

新闻旨在传播有益信息,英文版原文来自https://today.ucsd.edu/story/bringing-together-real-world-sensors-and-vr-to-improve-building-maintenance