الاهتزازات

نظام يرصد عدد نزلاء المباني بقياس اهتزازات الأرضيات

أصبح بإمكان ملاك المباني معرفة عدد النزلاء وتتبع حركاتهم عبر حساسات مركبة على الأرضيات بعد أن طور فريق في معهد لوزان الاتحادي للفنون التطبيقية هذا النظام الجديد لتعزيز أمن دور المسنين أو إدارة طاقة المباني بكفاءة أكبر.

جهزت مختلف المباني ومواقع التصنيع ومراكز التسوق والأماكن العامة بأنظمة مراقبة تعتمد عمومًا على كاميرات المراقبة أو هواتف النزلاء. غير أن مثل هذه التقنيات تخترق الخصوصية، وربما لا تعمل جيدًا في حالات الطوارئ، كالحرائق. لذلك طور علماء في معهد لوزان الاتحادي للفنون التطبيقية بقيادة البرفسور آيان سميث نهجًا بديلًا، تحدث عنه صلاح ديرارا، طالب الدكتوراه في مختبر «آي إم إيه سي» التابع للمعهد فقال «ركبنا حساسات في أرضيات المبنى، ما مكنا من قياس الاهتزازات الناجمة عن خطى النزلاء.»

لكل بصمته الخاصة

وكان التحدي الأكبر في تطوير هذا النظام التخلص من الضوضاء الناتجة عن الأحداث المختلفة، كإغلاق باب أو سقوط جسم على الأرض. إذ أنها تولد اهتزازات شبيهة بتلك الناتجة عن خطى الأقدام. أما التحدي الآخر فكان الفروقات الكبيرة في أنماط المشي، ليس بين شخص وآخر فحسب، بل للشخص ذاته تحت ظروف مختلفة. وأوضح صلاح «تستقبل حساساتنا إشارات مختلفة وفقًا لطبيعة الجسم وسرعة المشي ونوع الحذاء ومستوى صحة الشخص.»

ويعتمد هذا النهج على خوارزميات متقدمة لتصنيف الإشارات التي تسجلها الحساسات، وتعتمد على خوارزميات تفسير مختلفة للإشارات، إحداها مستوحاة من الشبكات العصبية الالتفافية المستخدم عادة في التعرف على الصور، وهي مجتمعة قادرة على التعرف على خصائص خطى الأقدام لشاغلي المبنى.

اختبارات العالم الواقعي

جهز الفريق البحثي أربع أرضيات مباني بالحساسات: أرضية قاعة دراسية في المعهد وأرضية مكاتب في إحدى مختبرات المعهد وأرضية عند مدخل أحد مباني المعهد وأرضية لقاعة مفتوحة في سنغافورة. وقال صلاح «أتاحت لنا دراسات الحالة التحقق من نجاح التقنية في رصد شاغلي المبنى وتحديد المواقع وأنظمة التتبع على نطاق أكبر. وخلافًا للأنظمة الأخرى، لا يتطلب هذا النظام حساسات كثيرة، إذ يكفي حساس واحد كل 15-75 متر مربع عوضًا عن حساس كل 2 متر مربع. ولا يتطلب كذلك صلابة متسقة في جميع أجزاء الأرضية. وجدير بالذكر أن مزية تحديد الموقع لم تجرب في أنظمة أخرى إلا على نحو فردي.»

يمتلك هذا النظام تطبيقات في مجالات مختلفة. مثل تحسين إدارة الطاقة في المباني، أو تعزيز أمن المباني كالبنوك ومراكز البيانات، أو العثور على النزلاء خلال حالة طارئة وتحديد مواقع المراضى في المشافي ودور المسنين. وكل ذلك دون اختراق خصوصيتهم.

ويندرج هذا البحث ضمن إطار برنامج مختبر مدن المستقبل «إف سي إل» بقيادة البروفسور إيان سميث في مركز سنغافورة-إي تي إتش، وهو منصة بحث وتطوير أسسها المعهد الفيدرالي للتقنية في زيورخ بالاشتراك مع المؤسسة الوطنية للبحوث في سنغافورة كجزء من مبادرة «كريت.» ويهدف المركز لتوفير حلول عملية لعدد من أبرز التحديات في الاستدامة الحضرية ومرونة المدن والصحة.

– المصدر: نظام يرصد عدد نزلاء المباني بقياس اهتزازات الأرضيات على موقع مرصد المستقبل.

مرصد المستقبل

مرصد المستقبل هي منصة علمية عالمية لاستشراف المستقبل تعمل على تغطية آخر ما توصل له العلم وقطاع التكنولوجيا باللغة العربية بشكل يومي من خلال المقالات البحثية والإنفوجرافيك والمواد المرئية. المرصد هو ناتج شراكة استراتيجية بين مؤسسة دبي للمستقبل وشركة مرصد المستقبل ذ.ذ.م. يتكون فريق العمل من خبراء ومحللين من كلتا المؤسستين لتعزيز العلم والابتكار في المنطقة.