science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Draadloos drone-systeem kan reddingswerkers helpen om in gebouwen te kijken

Krediet:Universiteit van Leeds

Ingenieurs hebben een prototype van een op een drone gemonteerd draadloos scansysteem ontwikkeld, die langs de buitenkant van een hoog gebouw omhoog kan vliegen en de verblijfplaats kan detecteren van personen die erin vastzitten.

Het systeem, bekend als WideSee, is ontwikkeld in een gezamenlijke samenwerking tussen ingenieurs van de Universiteit van Leeds, Universiteit van Massachusetts en Northwestern University in Xi'an in China.

De technologie is ontworpen voor gebruik door hulpverleners die betrokken zijn bij zoek- en reddingsoperaties tijdens een brand of als een gebouw instort.

In een paper dat vandaag werd gepresenteerd op de ACM SensSys '19-conferentie in New York, de onderzoekers zeggen dat het prototype-apparaat diep in een gebouw kan scannen. Veel bestaande draadloze systemen hebben een bereik van slechts enkele meters.

Het scanapparaat gebruikt onschadelijke, lange afstand radiogolven die in staat zijn om betonnen muren van een halve meter dik te doordringen.

Dr. Zheng Wang, Universitair hoofddocent aan de School of Computing in Leeds, zei:"Er zijn beperkingen aan de bestaande uitrusting die reddingswerkers kunnen gebruiken bij het uitvoeren van zoek- en reddingsoperaties.

"Hittezoekende camera's kunnen de warmte identificeren die wordt uitgestraald door een menselijk lichaam, maar bij een brand is de kans groot dat de camera's niet in staat zijn om de warmte te detecteren die wordt gegenereerd door iemand die in het gebouw vastzit vanwege de intensere warmte die wordt afgegeven bij het vuur."

De onderzoekers hebben een commercieel draadloos radiosysteem aangepast, LoRa genaamd. Vergelijkbaar met wifi en Bluetooth, LoRa is oorspronkelijk ontworpen om objecten op het internet der dingen te verbinden, apparaten op een gesloten netwerk toestaan ​​om gegevens te delen, zoals huishoudelijke apparaten zoals lampen van een verwarmingssysteem.

LoRa heeft een veel groter bereik. Maar het is gevoelig voor interferentie. Het onderzoeksteam heeft een antenne ontworpen die de signalen over een smalle veldhoek stuurt. Dat vermindert interferentie en stuurt de signalen ook naar het lichaam van het gebouw.

Het systeem werkt als radar. Signalen die door de drone worden verzonden, gaan het gebouw binnen en kaatsen terug op objecten. Het rebound-signaal - opgepikt door een ontvanger op de drone - wordt gewijzigd door de objecten die ze hebben teruggekaatst. In werkelijkheid, ze dragen de "signatuur" van de objecten in het gebouw.

Informatie van de drone wordt op afstand teruggestuurd naar een computer die op de grond wordt gemonitord. Software verwerkt de signalen en geeft de operator details over de bewoners in het gebouw.

Het systeem is getest op een leegstaand gebouw in China waar het werd gebruikt om kleine groepen vrijwilligers te identificeren die zich op de negende verdieping bevonden.

Het doel is om meerdere mensen tegelijkertijd in verschillende kamers te identificeren, maar op dit moment kan de technologie slechts één doelwit tegelijk lokaliseren. De wetenschappers zeiden dat ze de mogelijkheden van het systeem wilden uitbreiden.

De auteurs van het artikel zeggen dat het prototype zou werken in scenario's waarin bewuste overlevenden naar reddingswerkers zwaaien.

Professor Xiaojiang Chen van de Northwest University in China, die co-auteur van het werk was, zei:"Onze bevindingen toonden aan dat wanneer de vrijwilligers liepen of zwaaiden en de vliegsnelheid van de drone werd verminderd tot 1 of 1,5 meter per seconde, er was ten minste 96 procent kans om ontdekt te worden.

"Als mensen stil zouden liggen, het systeem heeft ze niet opgepikt en het doel is om nader onderzoek te doen naar de detectie van niet-bewegende doelen."