1. Tổng quan về dự án
1.1 Bối cảnh khách hàng
Khách hàng của chúng tôi kinh doanh mũ bảo hiểm an toàn thông minh cho các ngành xây dựng, khai thác mỏ, dầu khí và công nghiệp nặng. Họ sở hữu các chứng nhận PPE thụ động và mạng lưới đại lý vững chắc trên ba châu lục. Vấn đề là các đối thủ cạnh tranh đang tung ra thị trường những chiếc mũ bảo hiểm kết nối, và công ty này không có sản phẩm nào để đáp trả. Yêu cầu đặt ra là biến một chiếc mũ bảo hiểm đạt chứng nhận thành một thiết bị IoT hoạt động trực tiếp, mà không làm mất đi các tiêu chuẩn EN 397 và ANSI Z89.1.
Ngoài ra đọc: Nghiên cứu trường hợp máy tính bảng học tập thông minh dành cho giáo dục mầm non:
1.2 Mục tiêu của dự án
Chúng tôi tập trung vào sáu mục tiêu chính ngay từ ngày đầu tiên.
- Theo dõi GPS thời gian thực
- Hệ thống phát hiện té ngã tự động kèm cảnh báo.
- Cảm biến môi trường để đo nhiệt độ, kèm tùy chọn phát hiện khí.
- Thời gian sử dụng pin tối thiểu mười hai giờ
- Khả năng chống chịu thời tiết IP65 hoặc IP67
- Thiết kế phần cứng có thể mở rộng từ nguyên mẫu đến sản xuất hàng loạt mà không cần thiết kế lại hoàn toàn.
Mọi quyết định kỹ thuật ở khâu tiếp theo đều phải đáp ứng sáu yêu cầu này.
2. Những thách thức của ngành công nghiệp trong phát triển mũ bảo hiểm thông minh
2.1 Môi trường công nghiệp khắc nghiệt
Các công trường xây dựng sử dụng máy móc thiết bị hạng nặng tạo ra rung động liên tục. Các đường hầm khai thác mỏ kết hợp độ ẩm cao với bụi mịn. Các giàn khoan ngoài khơi lại có thêm hiện tượng phun muối và các va chạm do thiết bị rơi. Xây dựng một hệ thống cảm biến hoạt động tốt trong phòng thí nghiệm là một vấn đề. Giữ cho nó được hiệu chuẩn sau khi rơi từ độ cao hai mét xuống nền bê tông, truyền tín hiệu qua các đầu nối bị tắc nghẽn bởi bụi, lại là một vấn đề hoàn toàn khác.
2.2 Định vị trong nhà và ngoài trời
GPS mất tín hiệu bên trong các tòa nhà khung thép, đường hầm dưới lòng đất và sàn nhà kho chật hẹp. Một công nhân bước vào đường hầm sẽ biến mất khỏi bản đồ định vị ngay khi tín hiệu vệ tinh bị mất. Dự án cần một phương pháp kết hợp.
Ở ngoài trời, GPS cung cấp độ chính xác từ 5 đến 10 mét, đủ để nhận biết vị trí cụ thể. Trong nhà, định vị tam giác bằng đèn hiệu BLE sẽ đảm nhiệm vai trò này. Ở những nơi cần độ chính xác dưới mét, chẳng hạn như vùng cấm máy móc, các điểm neo UWB sẽ lấp đầy khoảng trống. Việc chuyển đổi giữa các chế độ diễn ra tự động dựa trên cường độ tín hiệu vệ tinh, không cần sự can thiệp của người dùng.
2.3 Độ tin cậy của cảnh báo thời gian thực
Nếu một người bị ngã, tín hiệu cảnh báo an toàn mất đến bốn mươi giây mới đến được là quá chậm để có thể giúp đỡ.
Sau đây là sự phân tích đơn giản:
1. Kết nối (LTE Cat-1)
Hầu hết các thiết bị sử dụng LTE Cat-1 Đối với dữ liệu. Đây là lựa chọn tốt nhất vì:
- Nó sử dụng cùng một phương pháp. tín hiệu 4G Điện thoại của bạn sử dụng.
- Nó gửi tin nhắn rất nhanh.
- Nó tiêu hao rất ít pin so với mạng internet tốc độ cao thông thường.
2. Tín hiệu dự phòng
Nếu người lao động ở khu vực hẻo lánh không có sóng điện thoại di động, thiết bị sẽ sử dụng phương pháp sau: Lora.
- Nó có thể gửi tín hiệu "SOS" và vị trí của bạn (GPS) qua đó. vài kilômét.
- Nó rất chậm, nhưng vẫn hoạt động được ngay cả khi không có kết nối 4G.
3. Bộ nhớ cục bộ
Mỗi khi có cảnh báo xảy ra, thiết bị cũng lưu một bản sao thông tin vào bên trong. bộ nhớ trong.
- Nếu tín hiệu bị gián đoạn trong khi đang gửi, dữ liệu sẽ không bị mất.
- Thiết bị sẽ chờ cho đến khi người lao động quay trở lại khu vực có tín hiệu.
2.4 Quản lý nguồn điện
Pin 4,000 mAh gắn ở phía trước mũ bảo hiểm làm dịch chuyển trọng tâm về phía trước và gây mỏi cổ chỉ sau vài giờ. Pin được sử dụng trong sản phẩm có dung lượng 3,200 mAh, được đặt ở phía sau vỏ mũ để cân bằng với mô-đun điện tử phía trước. Việc thu thập dữ liệu GPS diễn ra mỗi giây một lần khi đang di chuyển và giảm xuống còn mười lăm giây khi gia tốc kế phát hiện không có chuyển động. Modem LTE ở chế độ ngủ giữa các khoảng thời gian truyền dữ liệu. Những điều chỉnh này đã giúp thời gian hoạt động thực tế đạt mười lăm giờ, vượt xa mục tiêu mười hai giờ một cách đáng kể.
3. Thiết kế kiến trúc hệ thống
3.1 Nền tảng xử lý cốt lõi
Bộ não của thiết bị này là một con chip nhỏ rất giỏi tính toán. Nó sử dụng một chương trình đơn giản để quản lý các công việc khác nhau, chẳng hạn như kiểm tra té ngã và gửi tin nhắn. Các nhà chế tạo đã chọn một bộ não nhỏ cho thiết bị vì nó tiêu thụ rất ít năng lượng, khởi động tức thì và dễ sử dụng hơn. Ngoài ra còn có một con chip trợ giúp nhỏ thứ hai luôn hoạt động để theo dõi chuyển động. Điều này cho phép bộ não chính tắt hoàn toàn và tiết kiệm pin cho đến khi chip trợ giúp phát hiện té ngã và "đánh thức" nó dậy.
3.2 Tích hợp cảm biến
Bộ đo quán tính là một thiết bị MEMS sáu trục với gia tốc kế ba trục và con quay hồi chuyển ba trục trên cùng một chip. Trong quá trình phát hiện hoạt động, gia tốc kế lấy mẫu ở tần số 400 Hz để cung cấp dữ liệu cho hệ thống phát hiện té ngã. Mô-đun GPS có kích thước nhỏ gọn 18mm với ăng-ten tích hợp, cho phép khởi động nguội trong vòng chưa đầy ba mươi giây ở điều kiện trời quang đãng.
Cảm biến nhiệt độ một dây giám sát điều kiện nhiệt độ môi trường và pin. Hai cổng cảm biến khí tùy chọn chấp nhận các mô-đun CO và H2S điện hóa thông qua một đầu nối tiêu chuẩn, do đó cùng một bo mạch PCB cơ bản có thể hoạt động cho cả môi trường xây dựng tiêu chuẩn và môi trường khí có nguy cơ cao.
3.3 Kiến trúc truyền thông
Bốn giao thức tạo nên ngăn xếp kết nối. LTE Cat-1 xử lý việc truyền dữ liệu chính và cảnh báo. Bluetooth 5.0 quản lý việc ghép nối với ứng dụng di động đi kèm và cũng điều khiển chức năng định vị trong nhà bằng cách quét các điểm neo BLE beacon. LoRa đảm bảo liên lạc khẩn cấp khi mạng di động gặp sự cố. Một nút SOS có dây phần cứng, hoạt động độc lập với trạng thái phần mềm, sẽ phát ra cảnh báo ngay cả khi ứng dụng chính bị lỗi.
3.4 Tích hợp đám mây và hệ thống phụ trợ
Dữ liệu được truyền lên đám mây thông qua bộ điều phối MQTT, được lựa chọn vì chi phí vận hành thấp trên các đường truyền di động hạn chế. Bảng điều khiển web hiển thị vị trí của người lao động trực tiếp trên bản đồ địa điểm, được mã hóa màu theo trạng thái hoạt động. Các sự kiện ngã, vi phạm hàng rào địa lý và kích hoạt SOS đều tạo ra các bản ghi sự cố có dấu thời gian. Việc phân phối phần mềm OTA đẩy các bản cập nhật đến toàn bộ hệ thống mà không cần phải thu hồi mũ bảo hiểm.
4. Kỹ thuật mạch in và phần cứng
4.1 Thiết kế PCB đa lớp nhỏ gọn
Bo mạch in chính (PCB) có thiết kế sáu lớp với kích thước 58mm x 42mm. Mặt phẳng nối đất RF nằm ngay bên dưới lớp tín hiệu trên cùng, giúp giữ cho các đường dẫn anten ngắn và được kiểm soát trở kháng. Modem LTE và mô-đun GPS nằm ở hai góc đối diện của bo mạch, được ngăn cách bởi một lớp đồng chắn giúp ngăn chặn hiện tượng giảm độ nhạy của bộ thu do bộ phát LTE gây ra. Các hộp chắn EMI được hàn trên cả hai phần RF. Đường dẫn tín hiệu ở các lớp bên trong sử dụng các góc uốn 45 độ thay vì góc vuông để giảm phản xạ tần số cao.
4.2 Hệ thống quản lý điện năng
IC quản lý nguồn đảm nhiệm bốn chức năng: sạc pin với dòng điện lên đến 1A, phân phối điện năng trên các đường điện 1.8V, 3.3V và 5V, báo cáo trạng thái sạc pin qua giao thức I2C, và bảo vệ chống quá áp, quá dòng và xả sâu. Quá trình sạc nhận tín hiệu đầu vào từ cả cổng USB-C và chân tiếp xúc pogo-pin trên đế sạc. Một IC đo mức pin chuyên dụng theo dõi dung lượng còn lại với sai số dưới ba phần trăm trên toàn dải nhiệt độ. Phần mềm đọc giá trị này mỗi ba mươi giây và báo cáo cùng với dữ liệu vị trí.
4.3 Mô-đun điện tử chống va đập
Bo mạch PCB được gắn trên bốn trụ đỡ M2 với vòng đệm cao su tổng hợp giữa bo mạch và khung, giúp hấp thụ gia tốc cực đại khi rơi từ độ cao hai mét. Các đầu nối được bịt kín trên tất cả các bó dây bên ngoài giúp ngăn chặn hơi ẩm tại vị trí cáp thoát ra khỏi vỏ mô-đun. Bản thân vỏ được làm bằng nhựa ABS dày 2.5mm với lớp phủ TPE tại giao diện vỏ, tạo thành lớp bịt kín cần thiết cho tiêu chuẩn IP67 theo thử nghiệm IEC 60529.
5. Thiết kế cơ khí và công nghiệp
5.1 Tích hợp cấu trúc mũ bảo hiểm
Mô-đun điện tử được đặt trong một khoang được tạo sẵn ở phần gờ phía sau của vỏ trong quá trình gia công, chứ không phải được cắt vào vỏ đã có sẵn sau đó.
Sự khác biệt đó giúp giữ nguyên cấu trúc hình học cho thử nghiệm giảm chấn va đập theo tiêu chuẩn EN 397. Vỏ thiết bị đã vượt qua nhiều lần thử nghiệm rơi với đầy đủ các linh kiện điện tử được lắp đặt, xác nhận rằng khối lượng tăng thêm không làm giảm khả năng bảo vệ. Công nhân có thể thay pin tại hiện trường, nhưng việc tháo mô-đun chính cần có dụng cụ, điều này giúp tránh việc tháo rời ngoài ý muốn tại công trường.
5.2 Công thái học và sự thoải mái
Tổng trọng lượng khi lắp ráp, bao gồm cả pin, là 520 gram, nằm trong phạm vi chấp nhận được cho việc đeo liên tục tám giờ. Hệ thống dây đai an toàn sáu điểm bên trong đã được thiết kế lại với độ lệch về phía trước 15mm, dịch chuyển trọng tâm của mũ bảo hiểm về phía sau để chống lại tải trọng của các thiết bị điện tử phía trước. Các kênh thông gió trên vỏ mũ vẫn thông thoáng. Thử nghiệm ở nhiệt độ môi trường 38°C đã xác nhận rằng mô-đun điện tử không tạo ra điểm tập trung nhiệt nào trên da đầu người sử dụng.
5.3 Thiết kế mô-đun
Bộ pin được trượt ra qua một cổng bên hông và khóa bằng cơ chế xoay một phần tư vòng. Việc thay thế chỉ mất chưa đến ba mươi giây mà không cần dụng cụ. Tại các công trường làm việc cả ngày lẫn đêm, mọi người thường mang theo pin dự phòng để sạc. Ví dụ, công nhân sẽ thay pin yếu bằng pin đầy để mũ bảo hiểm không bao giờ ngừng hoạt động. Ngoài ra, bạn có thể chế tạo mũ bảo hiểm để phát hiện khí gas mà không cần phải mua toàn bộ bảng mạch bên trong mới. Bạn chỉ cần tháo phần cũ ra và cắm mô-đun cảm biến mới vào bằng một đầu nối đơn giản, dễ dàng và tiết kiệm hơn nhiều.
6. Các tính năng phần mềm và trí tuệ nhân tạo
6.1 Thuật toán phát hiện té ngã
Phương pháp chỉ dựa vào ngưỡng sẽ tạo ra quá nhiều cảnh báo sai do người lao động cúi người, leo thang hoặc làm rơi mũ bảo hiểm xuống bề mặt. Thay vào đó, thuật toán thực hiện ba giai đoạn. Giai đoạn một theo dõi dấu hiệu rơi tự do: các chỉ số gia tốc thấp liên tục trên cả ba trục, đánh dấu giai đoạn không trọng lực của một cú rơi thực sự.
Giai đoạn hai phát hiện một sự kiện có tác động mạnh vượt qua ngưỡng có thể cấu hình. Giai đoạn ba chờ tám giây để người lao động trở lại chuyển động bình thường. Nếu họ không làm vậy, sự kiện được phân loại là ngã và một cảnh báo sẽ được kích hoạt. So với thiết kế ngưỡng đơn, phương pháp ba giai đoạn này đã giảm khoảng bảy mươi phần trăm các cảnh báo không cần thiết trong các thử nghiệm thực địa.
6.2 Giới hạn địa lý và vùng an toàn
Các nhà quản lý sử dụng bản đồ máy tính để vẽ các vùng an toàn xung quanh các khu vực nguy hiểm, chẳng hạn như những nơi có nguy cơ cháy nổ hoặc điện cao thế. Nếu một công nhân đi vào một trong những khu vực này, thiết bị sẽ ngay lập tức gửi cảnh báo. Thiết bị đủ thông minh để tự động biết được vị trí của các khu vực này. Điều này có nghĩa là ngay cả khi tín hiệu internet yếu, chuông báo động vẫn sẽ kêu để đảm bảo an toàn cho người lao động.
Liên lạc khẩn cấp 6.3
Khi nhấn nút SOS, một gói dữ liệu ưu tiên sẽ được tạo ra, bao gồm tọa độ GPS, ID thiết bị và dấu thời gian. Gói dữ liệu này sẽ được truyền đồng thời qua tất cả các đường truyền khả dụng, ưu tiên LTE và LoRa làm phương án dự phòng. Hệ thống sẽ đánh dấu các sự kiện SOS ở mức ưu tiên cao nhất và có thể gửi thông báo SMS đến các số liên lạc khẩn cấp đã được cấu hình trước. Mô-đun thoại hai chiều tùy chọn sử dụng kết nối LTE, cho phép người giám sát tại công trường có thể nói chuyện trực tiếp với người lao động bị mất khả năng làm việc mà không cần bộ đàm riêng.
7. An toàn và Tuân thủ
7.1 Tiêu chuẩn an toàn mũ bảo hiểm
Mũ bảo hiểm này đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn chính thức cao nhất của Mỹ, Châu Âu và Canada. Điều quan trọng nhất là mũ bảo hiểm đã được kiểm tra và phê duyệt với tất cả các thiết bị điện tử đã được lắp đặt sẵn bên trong. Điều này đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ với phòng thí nghiệm kiểm tra trong quá trình thiết kế khuôn mẫu. Bất kỳ thay đổi nào về hình dạng vỏ mũ sau khi được chứng nhận ban đầu đều dẫn đến việc kiểm tra lại toàn bộ, vì vậy việc thiết kế khoang chứa thiết bị chính xác ngay từ lần chỉnh sửa khuôn mẫu đầu tiên là điều không thể thiếu.
7.2 Tuân thủ điện tử
Bộ phận radio này có giấy phép FCC cho Bắc Mỹ và dấu CE theo Chỉ thị về Thiết bị Vô tuyến điện cho Châu Âu. Việc tuân thủ RoHS đã được xác nhận trong quá trình tìm nguồn cung ứng linh kiện bằng cách yêu cầu tài liệu từ mọi nhà cung cấp trước khi đặt hàng. Bộ pin có chứng nhận UN38.3 cho vận chuyển hàng không, điều mà khách hàng cần cho việc phân phối quốc tế. Tuyên bố REACH bao gồm toàn bộ danh sách vật liệu.
7.3 Tiêu chuẩn kiểm tra môi trường
Khả năng chống thấm nước IP67 đã được kiểm chứng bằng cách ngâm trong nước ở độ sâu một mét trong ba mươi phút mà không có sự xâm nhập nào. Thử nghiệm rung động cho phép mũ bảo hiểm đã lắp ráp được đặt trên bàn rung theo cấu hình IEC 60068-2-6 trong hai giờ cho mỗi trục. Chu kỳ nhiệt được thực hiện trong khoảng từ âm hai mươi đến dương bảy mươi độ C qua hai mươi chu kỳ. Thử nghiệm phát xạ điện từ (EMC) xác nhận thiết bị không làm gián đoạn liên lạc vô tuyến tại công trường hoặc mạng cảm biến không dây đã được triển khai tại các công trường xây dựng.
8. Kiểm tra và xác nhận
8.1 Kiểm tra chức năng
Thử nghiệm độ chính xác GPS sử dụng bộ thu GNSS tham chiếu để so sánh các số liệu đo được tại ba mươi điểm trên một khu vực trống. GPS trên mũ bảo hiểm cho kết quả trùng khớp với thiết bị tham chiếu trong phạm vi trung bình 4.2 mét. Việc hiệu chuẩn gia tốc kế sử dụng một giá đỡ tĩnh sáu vị trí để xác minh sự thẳng hàng của trục và hiệu chỉnh độ lệch. Thử nghiệm thông lượng LTE đo thời gian tải lên cho một gói dữ liệu cảm biến hoàn chỉnh ở mức tín hiệu xuống đến -110 dBm, xác nhận khả năng truyền dẫn ở vùng rìa của trạm phát sóng, nơi có nhiều công trường xây dựng.
8.2 Kiểm tra độ bền
Bo mạch in (PCB) đã chịu được nhiều lần rơi từ độ cao 1.5 mét xuống tấm thép, được xác minh bằng kiểm tra trực quan dưới kính hiển vi phóng đại gấp 10 lần và kiểm tra chức năng đầy đủ sau mỗi lần thử nghiệm. Không có lỗi mối hàn, không có hiện tượng tách rời đầu nối. Thử nghiệm rung liên tục 500 giờ trên máy rung mô phỏng xe hơi không phát hiện thấy sự dịch chuyển linh kiện. Sau 60 ngày tiếp xúc với điều kiện thời tiết ngoài trời, mười thiết bị đã lắp ráp đều vượt qua kiểm tra chức năng đầy đủ.
8.3 Kiểm tra pin và hiệu năng
Mười lăm thiết bị đã chạy một giao thức mô phỏng thực địa: kết nối LTE, lấy mẫu GPS mỗi giây một lần, quảng cáo BLE hoạt động, ghi nhật ký cảm biến mỗi năm giây. Thời gian hoạt động trung bình của toàn bộ hệ thống là 15.3 giờ. Ba thiết bị hoạt động hơn mười sáu giờ. Không có thiết bị nào hoạt động dưới mười bốn giờ. Sau 500 chu kỳ sạc-xả đầy đủ, tất cả các pin đều giữ được dung lượng trên 80%, phù hợp với khoảng thời gian thay thế thực địa từ mười tám tháng đến hai năm trong điều kiện sử dụng hàng ngày.
9. Sản xuất và sản xuất hàng loạt
9.1 Tối ưu hóa DFM
Quá trình xem xét thiết kế cho sản xuất với đơn đặt hàng tối thiểu 500 đơn vị đã xác định được ba điểm giảm chi phí. Vỏ chắn RF được chuyển từ tấm kim loại uốn tùy chỉnh sang các bộ phận dập khuôn, giảm chi phí đơn vị 22%. Một mô-đun GPS thay thế với thông số kỹ thuật điện giống hệt đã được lựa chọn từ nhà cung cấp thứ hai, loại bỏ rủi ro phụ thuộc vào một nguồn duy nhất. Việc tối ưu hóa các điểm kiểm tra đã giảm độ phức tạp của thiết bị kiểm tra ICT và giảm thời gian kiểm tra mỗi đơn vị từ 4.5 phút xuống còn 2.8 phút.
9.2 Lắp ráp và SMT
Quá trình lắp ráp PCB được thực hiện trên lò nung chảy sáu vùng được thiết kế phù hợp với yêu cầu hàn của modem BGA LTE. Mỗi bo mạch đều được kiểm tra bằng tia X để xác nhận tính toàn vẹn của mối hàn BGA. Gioăng silicon hai thành phần được sử dụng để bịt kín giữa vỏ PCB và khoang vỏ, với lực nén được kiểm soát bằng mô-men xoắn trên bốn vít M3 cố định. Quá trình nạp firmware cuối cùng sử dụng giá đỡ chân tiếp xúc (pogo-pin cradle) để lập trình cả bốn vùng bộ nhớ, chạy kiểm tra tự động và ghi số sê-ri của thiết bị vào bộ nhớ không khả biến trong chu kỳ sáu mươi giây.
9.3 Đảm bảo chất lượng
Mỗi thiết bị đều trải qua quá trình kiểm tra chức năng tự động bao gồm thu nhận GPS, đăng ký LTE, quảng cáo BLE, phản hồi gia tốc kế, kích hoạt nút bấm, độ chính xác điện áp pin và tính toàn vẹn của lớp niêm phong IP thông qua thử nghiệm giảm áp suất. Quá trình chạy thử 48 giờ ở 45°C giúp loại bỏ các lỗi hỏng hóc ban đầu trước khi xuất xưởng. Hai phần trăm số thiết bị được kiểm tra RF dẫn truyền so với một thiết bị tham chiếu đã hiệu chuẩn để phát hiện các lỗi lắp ráp anten mà không bị phát hiện qua kiểm tra bằng mắt thường.
10. Kết quả dự án
10.1 Thành tựu kỹ thuật
Phiên bản sản phẩm chính thức cho thấy độ chính xác GPS dưới 5 mét ở ngoài trời và độ chính xác BLE từ 1 đến 2 mét trong không gian trong nhà được trang bị thiết bị định vị. Mũ bảo hiểm này rất tốt trong việc phát hiện khi ai đó ngã. Trong các thử nghiệm, độ chính xác đạt 98%. Nó hầu như không bao giờ gửi báo động giả do nhầm lẫn. Ngoài ra, thời lượng pin hơn 15 giờ, đủ dùng cả ngày.
10.2 Triển khai thị trường
Đợt triển khai đầu tiên đã đưa 1,200 công nhân tại ba công trường đang hoạt động lên nền tảng này. Bảng điều khiển theo dõi vị trí thực tế và tạo ra các báo cáo an toàn tự động. Trong sáu mươi ngày đầu tiên, hệ thống đã ghi nhận mười bốn sự cố ngã thực tế, mỗi sự cố đều được người giám sát phản hồi kịp thời. Khung OEM cho phép các nhà phân phối khu vực áp dụng thương hiệu riêng của họ, điều chỉnh cấu hình vùng địa lý cho các loại công trường cụ thể và lựa chọn giữa các biến thể cảm biến tiêu chuẩn và cảm biến phát hiện khí từ một thiết bị cơ bản dùng chung.
11. Mở rộng trong tương lai
11.1 Tích hợp video AI
Một biến thể của mô-đun camera gắn cảm biến góc rộng ở phía trước trán. Quá trình suy luận trên thiết bị sử dụng mô hình CNN nén sẽ phát hiện các trường hợp không tuân thủ quy định về thiết bị bảo hộ cá nhân (PPE), chẳng hạn như người lao động tháo mũ bảo hiểm trong khu vực bắt buộc, mà không cần truyền video thô lên đám mây. Xử lý tại chỗ giải quyết cả giới hạn băng thông và mối lo ngại về quyền riêng tư của người lao động mà không cần thay đổi cơ sở hạ tầng tại chỗ.
11.2 Hệ sinh thái xây dựng thông minh
Mũ bảo hiểm được kết nối với áo bảo hộ có gắn cảm biến riêng, tạo thành mạng lưới giám sát vùng cơ thể cho mỗi người lao động. Cả hai thiết bị đều dùng chung một định danh đám mây, cho phép nền tảng đối chiếu dữ liệu tư thế áo bảo hộ với dữ liệu chuyển động của mũ bảo hiểm để chấm điểm rủi ro công thái học chính xác hơn. Hệ thống phân tích dữ liệu đội xe sẽ gắn cờ các địa điểm hoặc ca làm việc có tỷ lệ sự cố cao hơn về mặt thống kê trước khi xảy ra tai nạn, thay vì sau đó.
12. Tại sao phương pháp phát triển này lại hiệu quả
Thiết kế mũ bảo hiểm thông minh không chỉ đơn thuần là một dự án phần mềm kèm theo một vài phần cứng. Tiêu chuẩn mũ bảo hiểm phải được đặt lên hàng đầu, và phần điện tử sẽ hoạt động trong phạm vi cho phép. Trình tự đó đòi hỏi một nhóm đã từng thực hiện các chương trình chứng nhận, hiểu rõ các giới hạn cấu trúc trong tiêu chuẩn EN 397 và ANSI Z89.1, và thiết kế hình học mạch in (PCB) dựa trên không gian có sẵn trên vỏ mũ, thay vì kỳ vọng vỏ mũ sẽ phù hợp với kích thước module tiêu chuẩn. Kết quả là một thiết bị không yêu cầu người quản lý tại công trường phải lựa chọn giữa bảo vệ người lao động và khả năng kết nối. Cả hai đều được chứng nhận, được bảo trì thông qua cập nhật OTA, và có khả năng mở rộng khi quy mô triển khai tăng lên.
Bạn đã sẵn sàng phát triển mũ bảo hiểm thông minh hoặc thiết bị đeo công nghiệp kết nối chưa? Hãy liên hệ với đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi. Wonderful PCB để xác định phạm vi giải pháp an toàn lao động tùy chỉnh của bạn.
