如今,微波炉以固定功率在固定时间加热,附加的热成像传感单元增强了将食物加热到所需温度的能力。 这是通过采用现成的微波炉来实现的,该微波炉经过修改加了热成像和新的温度控制装置。这使我们可以在选择重新加热食物的功率和时间时,免除经常需要的猜测。 最终,我们能够通过选择所需的食物温度并将技术细节留给机器来直接传达我们的意图。这种意图可以通过无线连接的移动设备或通过集成在修改后的微波炉中的触摸屏来传达。人们很自然可以设置所需的食物温度,这样热成像传感器就可以在食物被加热的同时对其进行监测。
还有TinyML 的进步和嵌入式处理器上 AI 功能的可用性,可以整合到微波炉中,让智能猜测我们在微波炉加热时放入了什么东西,从而自动为我们选择最佳温度。 由于迫切需要及时交付用于检测高温的热像仪解决方案,导致许多合作伙伴努力为 OEM 和 ODM 提供许多参考设计。
一个很好的例子是台湾中文新闻上所发表的一篇文章 “Arrow Electronics Launches AI Thermal Sensing Solution Powered by STMicroelectronics’ X-CUBE AI”
下面是用我们另一个的合作伙伴“凌通科技”新的热成像方案 — 當熱傳感器遇上 AI 芯片組。
关心您的舒适的智能空调
空调和 HVAC 系统是集成热成像可以产生积极影响的另一个例子。 在许多情况下,房间温度的控制涉及空调箱中的一个简单的温度传感器 — 该传感器提供来自环境的唯一反馈。 这种类型的系统可以称为第一代,非常普遍。我们可以认为第二代是一个有智能的系统,它知道房间里是否有人,并可能识别他们在房间的哪个部分。 这可以更有效地利用空调单元,并且可以通过结合热像仪来实现对于小型公寓或酒店房间,几百到一千像素的热图像可能就足够了,而对于较大的客厅,需要几千以上像素的传感器,再加上 90+ 度的广角 镜头。一个很好的例子是图 4 所示的智能热像仪空调概念,由 Meridian Innovation 在 2019 年 9 月上海智能家居技术博览会上展示。
图 4. 智能热像仪空调(来源:Meridian Innovation)
请注意,热图像的内容不仅可以了解隔间的占用情况,还可以了解整个房间的整体温度分布。 基于这些更详细的信息,设备可以自动调节气流的温度、方向和速度,以节省能源并提高舒适度。
至于舒适度,有多种数学模型可以在人的平均皮肤温度和人的感知舒适度之间建立直接关系。 我们应该记住,空调和暖通空调系统的目的是确保居住者一定程度的舒适度和优质的室内空气质素,而不是仅仅将房间的空气冷却或加热到预设温度。 这将是我们引向了我们称之为第三代 HVAC 系统的概念。
在第三代,加热或冷却单元使用更高分辨率的热成像 - 大约 5,000 到 20,000 像素,可以获得更详细的热图像,直接测量居住者的平均皮肤温度,并估计他们的水平 舒适指数。 这些信息支持以真正的热舒适度而非温度为目标的环境控制,并将人类体验置于反馈回路的中心。第二代空调已经上市,这是因为具有成本效益的 1000 到 5000 像素红外热像仪的可用性。 我们预计热成像技术的快速发展将在 5 年内为高端机型带来第三代功能。
婴儿和老人的安全及健康
带有视频流的婴儿监视器已经上市一段时间,它们提供一种与亲友分享快乐时光或在家做事时照看孩子的好方法。 然而,与热成像不同,婴儿监视器中的视觉摄像头无法直接洞察婴儿的生理状态。 热成像可以无创地持续跟踪婴儿的体温。 体温升高是婴儿不适的常见症状。如图 5 所示,这种想法已在各地得到推广,新产品即将出现。 每个父母的愿望都是尽早发现这种症状,即使是在半夜。 因此,在创建结合了视觉和热像仪的婴儿监视器方面进行了大量的研发工作,并通过丰富的人工智能计算引擎支持两个成像传感器。这个领域提供了许多可能性。 例如,可以准确跟踪婴儿的正常体温模式 — 当婴儿健康快乐时,也会自动检测异常体温模式的发生,并在早期症状发展过程中唤起保姆或父母的注意识\。 一般健康的婴儿核心体温的模式表现出显着的昼夜变化,最小值和最大值之间的差异接近 2 度。这种模式似乎对每个孩子都非常独特,并且随着儿童生理机能和汗腺的发育而缓慢演变,需要不断观察才能捕捉到这种模式。 因此,婴儿床上方的婴儿监视器似乎是观察和记录这种演变的自然场所。 除了健康状况之外,还可以在反馈回路中进一步利用热和视觉光流模式与智能手机一起为发育中的大脑创造互动游戏。 可以同时分析行为模式和相应的温度标记。 所以你在这里可以保证有 — 安全、聪明和健康的婴儿!