Aktuální vydání

celé číslo

07

2020

Řízení distribučních soustav a chytrá města

Měření a monitorování prostředí v budovách a venkovním prostředí

celé číslo

Inteligentní podlaha citlivá na dotyk

Inteligentní citlivá podlaha využívající kapacitní princip snímání slibuje přinést do oboru detekce přítomnosti a pohybu osob v místnostech nové možnosti efektivně využitelné nejen při samotné ochraně majetku, ale ještě mnohem šířeji.

 
V době dovolených pravidelně roste počet bytových vloupání. Zloději vnikají do dočasně opuštěných bytů zejména špatně zajištěnými okny a dveřmi. Podle údajů německé spolkové kriminální policie vznikla v důsledku vloupání během dovolených ve Spolkové republice Německo v roce 2013 majitelům bytů celkem škoda ve výši 39,4 milionu eur. Proto policie ve všech zemích občanům pravidelně doporučuje, aby před odjezdem na dovolenou dveře a okna bytu pečlivě a spolehlivě zajistili. Účinnou ochranu nyní nově nabízí také inteligentní zařízení zcela jiného druhu – speciální kapacitní podlaha citlivá na dotyk, která okamžitě zjistí, když na ni člověk stoupne. Vnikne-li zloděj do domu, senzory instalované v podlaze spustí poplach. Tým výzkumných pracovníků Fraunhoferova ústavu pro grafické zpracování dat IGD (Institut für Graphische Datenverarbeitung) v Darmstadtu, který pod vedením Dr. Reinera Wicherta systém nové inteligentní podlahy citlivé na dotyk vyvinul, zvolil pro zařízení označení CapFloor.
 

Snadná instalace a bezpečný provoz

Základem systému CapFloor je mříž vytvořená z jednoduchých vodičů, které jsou položeny pod parketami nebo pod kobercem. Za provozu kolem vodičů vzniká slabé elektrické pole, které je při přítomnosti člověka deformováno. Deformace se projevují změnami napětí, které systém zjistí a dokáže podle nich např. snímat a lokalizovat polohu chodidel člověka na podlaze. V podstatě to funguje jako u kapacitních dotykových displejů chytrých mobilních telefonů, ale jen ve větším měřítku. Zdravotně je systém zcela bez rizika. Zatímco např. dotyková tlačítka v notebooku pracují s napětími až 20 V, systému CapFloor stačí pro provoz napětí jenom asi 1,5 V. Když je dům nebo byt opuštěný a zavřený, systém spolehlivě hlásí vloupání, přičemž nezáleží na tom, jakou cestou zloděj do neobývaného objektu vstoupil – jakmile se dotkne nohou podlahy, spustí se poplach (obr. 1). Podle uspořádání a nastavení majitelem bytu systém může zapnout domovní sirénu, odeslat varovné hlášení do mobilního telefonu vybrané osobě, vyrozumět bezpečnostní agenturu nebo policii apod.
 
Důležitou součástí systému CapFloor je důmyslný software, který vzájemně propojuje různé technické komponenty v hlídaném objektu, jako např. zavírací a zamykací zařízení, osvětlovací zařízení, topnou soustavu, elektrické přístroje, spotřebiče atd. „Teprve takto lze spolehlivě plnit všechny požadované komplexní funkce,“ zdůrazňuje Dr. Wichert. Důležité je, že technické prostředky vestavěné pod podlahu se podařilo redukovat na minimum. U jiných systémů nabízených
na trhu je nutné pod podlahu vestavět často složitou elektroniku, vyžadující pravidelnou údržbu. U systému CapFloor jsou oproti tradičnímu uspořádání pod nášlapnou vrstvu podlahy kladeny jenom jednoduché vodiče, což lze snadno udělat i dodatečně. Senzory jsou umístěny pouze na obvodu místnosti v mezeře pod podlahovou lištou a k vodičům tvořícím budicí mřížku jsou připojeny zacvakávacími konektory. Pro každou místnost je nutný ještě malý přístroj, který signály snímané senzory zpracuje a zpracované je předá do centrálního rozváděče s vestavěným miniaturním PC, který všechny funkce řídí a ovládá.
 

Široké možnosti využití

„Systém CapFloor je ovšem vhodný i pro mnohé jiné oblasti použití než jen k ochraně majetku,“ zdůrazňuje Dr. Wichert. Především ve spojení s automatizační technikou pro budovy toho systém CapFloor dokáže mnohem víc. Snadno jej lze propojit např. s technikou pro řízení osvětlení a tepelné pohody. Vstoupí-li osoba do určité místnosti, samočinně se zde rozsvítí světlo. Opustí-li ji, světlo zhasne. Navíc lze v místnosti, v níž se nikdo delší dobu nezdržuje, automaticky zmenšit přívod tepla. Další důležitou funkcí jsou výstražná hlášení zasílaná prostřednictvím služby SMS např. v situacích, když malé děti v noci nepozorovaně vstanou z postýlky a nebo když se v domě delší dobu nic nepohybuje, a topení je přesto zapnuto na plný výkon.
 
Široké možnosti nabízí CapFloor v oblasti péči o staré a handicapované osoby v rámci programu podpory asistovaného života pro seniory (Ambient Assisted Living – AAL). Svými různými funkcemi umožňuje výrazně zvýšit pohodlí a bezpečnost bydlení osamocených seniorů. Jestliže např. musí klient v noci vstát a jít na toaletu, jakmile se jeho nohy dotknou podlahy, automaticky se mu rozsvítí světlo v místnosti. Systém také spolehlivě rozpozná pád osoby včetně určení místa, kam upadla (obr. 2), a neodmyslitelně k němu patří funkce nouzového varování s různými stupni výstrahy. Zůstane-li osoba delší dobu bezvládně ležet na podlaze, protože např. upadla do bezvědomí, začne světlo v bytě blikat. Jestliže nikdo nereaguje a světlo nevypne, systém o tom telefonátem nebo zprávou SMS postupně vyrozumí rodinné příslušníky, sousedy a nakonec i jednotku záchranného systému a přivolá pomoc.
 

Chystá se vstup na trh

V pilotním projektu je novou technikou aktuálně vybaveno více než 30 apartmánů a bytových jednotek pro nemocné s vyšším stupněm demence a je ověřována jeho technická použitelnost a také přijatelnost pro klienty. „Pro velký zájem odborné i laické veřejnosti chceme v polovině příštího roku CapFloor ve spolupráci s jedním průmyslovým podnikem uvést jako obchodní produkt na trh,“ informuje vedoucí projektu Dr. Reiner Wichert.
[Beruhigt in dem Urlaub: Der intelligente Boden passt daheim auf. Pressemitteilung des Fraunhofer Instituts IGD, 13. srpna 2014.]
(Kab.)
 
Obr. 1. Majitel bytu může být na dovolené klidný: jeho domov hlídá inteligentní podlaha (foto: Fraunhofer IGD)
Obr. 2. Systém CapFloor dokáže zjistit a lokalizovat pád osoby a přivolat k ní pomoc (foto: Fraunhofer IGD)