Zařízení pro „Smart Furniture“ řešení pro seniory a osoby s respiračními omezeními do oblastí se zhoršenými rozptylovými podmínkami

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F62690094%3A18450%2F19%3A50016545" target="_blank" >RIV/62690094:18450/19:50016545 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Zařízení pro „Smart Furniture“ řešení pro seniory a osoby s respiračními omezeními do oblastí se zhoršenými rozptylovými podmínkami

Original language description

Výsledkem fáze „Proof of Concept“ bude série zařízení, která bude schopná vyhovět uvažovaným požadavkům trhu. Zařízení, resp. soustava základnové stanice a soustavy senzorického systému zajišťují informovanost uživatelů o stavu ovzduší v dané lokalitě. Celý systém je stavěn jako modulární s možností rozšíření dle aktuálních požadavků. Okenní senzor má dva základní bloky. Blok napájení je vytvořen tak, aby bylo možné vypustit všechny baterie, resp. primární články a systém byl zcela bezúdržbový. Jako zdroj energie je možné použít fotovoltaický článek, nebo termoelektrický generátor TEG. Senzorický blok integruje senzory vlhkosti, intenzity osvětlení, teploty apod. s tím, že centrální mikrokontroler je modifikovatelný a po úpravě je možné sadu senzorů rozšířit. Dále je obsažena bezdrátová komunikační jednotka, která využívá bezlicenční pásmo 868 MHz a komunikuje se základnovou stanicí. Vše je cíleno na spotřebu, resp. minimalizaci spotřeby. Senzorické jednotky funguje přerušovaně, tedy fungují pouze tehdy, když mají dostatek energie v zásobníku. Ve fázi komercializace budou k dispozici provozní data a zařízení se dále přizpůsobí a upraví podle provedené analýzy.

Czech name

Zařízení pro „Smart Furniture“ řešení pro seniory a osoby s respiračními omezeními do oblastí se zhoršenými rozptylovými podmínkami

Czech description

Výsledkem fáze „Proof of Concept“ bude série zařízení, která bude schopná vyhovět uvažovaným požadavkům trhu. Zařízení, resp. soustava základnové stanice a soustavy senzorického systému zajišťují informovanost uživatelů o stavu ovzduší v dané lokalitě. Celý systém je stavěn jako modulární s možností rozšíření dle aktuálních požadavků. Okenní senzor má dva základní bloky. Blok napájení je vytvořen tak, aby bylo možné vypustit všechny baterie, resp. primární články a systém byl zcela bezúdržbový. Jako zdroj energie je možné použít fotovoltaický článek, nebo termoelektrický generátor TEG. Senzorický blok integruje senzory vlhkosti, intenzity osvětlení, teploty apod. s tím, že centrální mikrokontroler je modifikovatelný a po úpravě je možné sadu senzorů rozšířit. Dále je obsažena bezdrátová komunikační jednotka, která využívá bezlicenční pásmo 868 MHz a komunikuje se základnovou stanicí. Vše je cíleno na spotřebu, resp. minimalizaci spotřeby. Senzorické jednotky funguje přerušovaně, tedy fungují pouze tehdy, když mají dostatek energie v zásobníku. Ve fázi komercializace budou k dispozici provozní data a zařízení se dále přizpůsobí a upraví podle provedené analýzy.

Type

Z_polop - Pilot plant

CEP classification

—

OECD FORD branch

20201 - Electrical and electronic engineering

Project

<a href="/en/project/TG02010020" target="_blank" >TG02010020: Centre for Transfer of Biomedical Technologies - PoC</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2019

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

2019-UHK-FIM-Poloprovoz-001

Numerical identification

—

Technical parameters

Jedná se o prototyp základnové stanice sestávající z kovového skeletu, dotykového displeje LCD a RaspBerry Pi. Raspberry PI je minipočítač využívající již osmé generace procesorů ARM Cortex-A72. Obsahuje 1-4 GB paměti RAM typu LPDDR4-3200. Na desce je integrován BlueTooth a WiFi karta na standardu IEEE 802.1bgnac, sada USB konektorů a aktuálně dva micro HDMI konektory. Tento minipočítač je doplněn o dotykový LCD s úhlopříčkou 7“. Skelet byl zvolen robustní kovový od společnosti MULTICORE s.r.o. s možností instalace na zeď. Základnová stanice obsahuje všechno nezbytné pro vizualizaci, ukládání a komunikaci s internetem a okolními senzory. Dále se jedná o okenní senzor neelektrických veličin, resp. Intenzita osvětlení, teplota, vlhkost a úhly náklonu. Pro zpracování dat byl zvolen typ mikrokontroléru STM32L152, který se od standardních „F-kových“ variant liší významně nižší spotřebou a je tedy zaměřen na bateriové aplikace, nebo aplikace s důraz na spotřebu elektrické energie. Senzorická DPS má vyvedeny datové komunikační sběrnice SPI a UART, dále 4 univerzální GPIO a jeden analogový vstup. Je tedy možné operativně rozšiřovat počet senzorů dle aktuálních požadavků. Systém je napájen ze zdroje typu „Energy Harvesting“ na solární bázi. Výhodou tohoto typu zdroje je, že je schopen akumulovat i malé energie získané za šera a v případě dostatečné energie v zásobárně napáječ senzorickou desku energií. Zdroj je postaven na obvodu LTC3106, nicméně je např. možné použít také variantu ADP5090. Jako akumulátor energie je možné využít buď superkapacitor, nebo lithiový akumulátor. Byl testován akumulátor s kapacitou 50 mAh a superkapacitor 1,5 F/5,5 V. akumulátor podával výrazně lepší výsledky s nižší nákladovostí, nicméně s nižší životností. Životnost je nicméně těžké odhadnout, protože nebyly provedeny zrychlené životnostní testy z důvodu finančních nákladů. Nicméně předpokládaná životnost napájení senzorického systému by neměla klesnout pod 6 let. Přítomná datová komunikace může být obousměrná a umožňuje přijímat např. doplňkové informace důležité pro rozhodovací funkce senzorické desky.

Economical parameters

Náklady na testovanou soustavu technických prostředků se pohybovaly do 3500 Kč. Pro komerční provedení a sériovou výrobu je očekáváno snížení ceny o 30%.

Application category by cost

—

Owner IČO

62690094

Owner name

Univerzita Hradec Králové. Fakulta informatiky a managementu

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

P - Využití výsledku jiným subjektem je v některých případech možné bez nabytí licence

Licence fee requirement

Z - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje v některých případech licenční poplatek

Web page

—