science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Op drones gebaseerde thermische beeldvorming en analyse voor energie-efficiëntie

Een warmtebeeldtestvlucht door een Airworks-drone. Krediet:MIT Sloan School of Management

Zeg het woord drone, en je zult waarschijnlijk beelden oproepen van de nieuwste militaire technologie, het nieuwste e-commerce leveringsapparaat, of iets waar je een GoPro-camera op klikt voor luchtfoto's van de Grand Canyon.

Dat is allemaal waar. Meer en meer, Hoewel, drone-technologie betreedt traditionele industrieën. Een voorbeeld is de bouwsector, waar drones hun potentieel aantonen om te helpen bij bouwinspecties. AirWorks, een MIT-startup voor luchtanalyse, gaat dat proces een stap verder. Het in Cambridge gevestigde bedrijf combineert drone-technologie met kunstmatige-intelligentiesoftware van eigen ontwerp om de manier waarop conventionele bouwinspecties en landonderzoeken worden uitgevoerd te transformeren.

"Het is onze taak om luchtgegevens toegankelijk en bruikbaar te maken, " zei mede-oprichter David Morczinek, MBA '18. “Dat kan zijn voor bouwbedrijven, regeringen, en stadsplanners."

Sinds de oprichting in 2017, AirWorks heeft luchtanalyses geleverd aan de bouwsector, met behulp van gegevens die zijn vastgelegd door zijn drones en geanalyseerd door op machine learning gebaseerde verwerkingssoftware. AirWorks heeft de software gemaakt, die de luchtgegevens omzet in landmetingen met een nauwkeurigheid van minder dan een tiende van een voet en modellering van bouwinformatie, een digitale weergave van de fysieke en functionele kenmerken van een voorziening.

Terwijl drones steeds vaker voorkomen in de bouwsector, het is de snelheid waarvan AirWorks denkt dat het hem zal onderscheiden van de concurrentie, zei Morczinek. Momenteel, concurrenten gaan erop uit en verzamelen de gegevens voor bouwbedrijven, maar dan zullen experts honderden uren nodig hebben om die gegevens om te zetten in een bruikbaar formaat, zei Morczinek. AirWorks-software voor kunstmatige intelligentie verkort de tijd die nodig is om enquêtes en inspecties uit te voeren tot dagen.

In vroeg april, AirWorks heeft een test uitgevoerd met zijn nieuwste software, die het bedrijf begin 2019 op de markt hoopt te hebben, tijdens een energie-audit van een gebouw van zeven verdiepingen in Cambridge, Massachusetts. De gehele inspectie, van het verzamelen van de gegevens tot het analyseren ervan, duurde minder dan 10 uur.

AirWorks gebruikte warmtebeeldcamera's die waren bevestigd aan drones die boven het gebouw cirkelden om mogelijke afwijkingen in de gevel van het gebouw te identificeren. volgens Nourhan Bayomi, SM '17, hoofd van 3D-modellering en thermische analyse voor AirWorks. Die afwijkingen kunnen luchtlekken, scheuren, verslechtering, Roest, ontbrekende of beschadigde isolatie en gebieden met een vochtgehalte dat het energieverbruik van een gebouw zou beïnvloeden. Met behulp van gegevens van een inspectie als deze, AirWorks kan aanbevelen om problemen met koudebruggen, of het onderzoeken van de duurzaamheid van bouwmaterialen, zei Bayomi, die promoveert aan het MIT. Het project werd uitgevoerd als onderdeel van Bayomi's werk met Mohammed VI Polytechnic University en met MIT-professor John E. Fernandez en Tarek Rakha, PhD '15, van de Universiteit van Syracuse.

Warmtebeeldvorming is een belangrijke techniek voor het beoordelen van energie-efficiëntie, Bayomi uitgelegd. Een gebouw kan recent zijn gebouwd en met een nieuw geïnstalleerd en energiezuinig systeem, maar het is allemaal voor niets als de gevel van het gebouw lekt, zei Bayomi. Drones die erboven zweven met thermische camera's kunnen verspilde koel- of verwarmingsenergie vastleggen die door een defecte gevel lekt.

De markt voor drone-inspectie staat op het punt een miljardenindustrie te worden, omdat die onbemande voertuigen het ooit gevaarlijke en tijdrovende werk veiliger en veel goedkoper maken. Binnen drie tot vier jaar na het beëindigen van de software van het bedrijf, Morczinek schat dat AirWorks een jaaromzet kan behalen tussen $ 10 miljoen en $ 20 miljoen.

De potentiële klanten van AirWorks zijn bouwbedrijven, aannemers, civiele ingenieurs, en vastgoedontwikkelaars, zei Morczinek. Het bedrijf is al winstgevend, volgens Morczinek, en is betrokken bij 10 lokale projecten. Ze bieden onder meer kaartservices aan de ontwikkelaars van het racecircuit Scarborough Downs in Maine en Union Point, een enorme detailhandel, reclame, en residentiële ontwikkeling gepland ten zuiden van Boston.

Het concept voor AirWorks is ontstaan ​​uit de geest van Morczinek. Een gediplomeerde piloot, hij begon zijn carrière bij Airbus. Gedreven door interesse in de impact van aerospace op de samenleving, hij volgde een MBA aan MIT Sloan.

Ooit beschouwd als speelgoed, drones zijn de afgelopen jaren enorm geëvolueerd. Ze zijn synoniem met een nieuw soort oorlogvoering. Ze zijn gewend om competitief te racen, voor zoek- en reddingsoperaties, wetenschappelijke studie's, natuurbehoud, en om mensen te verbinden met verre oorden. En, nu beroemd, onderdeel van Amazon's plan om e-commerce te veranderen.

Nog altijd, de Amerikaanse Federal Aviation Administration beperkt strikt wie drones kan bedienen en waar ze kunnen vliegen. AirWorks heeft FAA toestemming gekregen om te opereren in het luchtruim van Boston en Cambridge, volgens Morczinek.

Morczinek erkent dat drones een gemengde reputatie hebben die hun acceptatie door sommige spelers in de bouwsector kan vertragen. Hij noemt drones liever bij hun alternatieve naam, UAV's - onbemande luchtvaartuigen - om de negatieve connotaties die hen achtervolgen te vermijden. Maar Morczinek zei dat hij er zeker van is dat de bouwsector zal worden gewonnen door het nut van drones.

"Bedrijven beginnen steeds meer het potentieel van [dit] soort informatie te begrijpen, "Zei Morczinek. "Ik denk dat de mening van het publiek een beetje zal veranderen als het ziet welke waarde het vastleggen van luchtgegevens door UAV kan brengen."