BAY-IKTI BelAmI projekt Az elektronikus otthon eszközeinek fejlesztése Elektronikusan támogatott mindennapi élet – a mobiltelefonok és laptopok világán túl BAY-IKTI BelAmI projekt Az elektronikus otthon eszközeinek fejlesztése Haraszti Pál, Bakonyi-Kiss Gyula haraszti@ikti.hu bakonyi@ikti.hu Budapest, 2009. november 26.

Áttekintés AAL rendszerek ad-hoc kódolt rádió hálózattal Intelligens otthon, szenzorokkal és aktuátorokkal ZigBee chip választása Koordinátor, szenzorok és aktuátorok EM250 chip alapon Telegesis modul firmware-e xIDE fejlesztőrendszerrel Telegesis modul AT parancskészlete és előfeldolgozott szenzorálás EM250 AD bemenetei és I/O portjai IKTI fejlesztésű ZigBee-s HW eszközök GuardBelt, VMS (video mozgás érzékelő), VoiceActuator Szenzorok és aktuátorok energiaellátása AAL Labor kiépítése Bp., 2009. november 26.

AAL rendszerek ad-hoc kódolt rádió hálózattal Ambient Assisted Living (Életvitelt Támogató Szolgáltatások) rendszerek igénye a kommunikációval szemben Támogatott-szolgáltató között (Web, IP, mobil SMS) HVK/Gateway – sensors/actuators (RF ad-hoc comm.) ISM sáv vagy ZigBee ( 2,4GHz-en11-26 csatornák) Bp., 2009. november 26. .

Intelligens otthon, szenzorokkal és aktuátorokkal Otthoni környezetünk szenzorokkal felszerelve a biztonságunk-, kényelmünk érdekében és az egészségi állapotunk megfigyelésére, esetleges állapotromlásunk előjelzésére/vészjelzésére Bármit működtethetünk gombnyomásra, így „a kacsa fél nyolckor csenget” effektus valósággá válhat… Tevékenységünk ellenőrzése (tűz-, víz-, baleset kár-megelőzés, egészségügyi felügyelet stb.) Bp., 2009. november 26.

ZigBee chip választása A választék: Melyik a jobb? FreeScale EMBER Chipcon – Texas Instruments xBee Telegesis modul (EM250 alapon az ETRX2) Bp., 2009. november 26.

Koordinátor szenzorok és aktuátorok EM250 chip alapon EM250 firmware fejleszthető xIDE rendszerrel Telegesis modul (ETRX2) is fejleszthető xIDE-vel Telegesis modul önálló szenzor/aktuátor működtetése xIDE-s firmware-rel Telegesis modult AT parancsokkal mikrokontroller elő-feldolgozott szenzorált adataival vezérli Bp., 2009. november 26.

Telegesis modul firmware-e xIDE fejlesztőrendszerrel ETRX2 TG modul Sorozatgyártott modul EMBER ZigBee stack 17 programozható I/O 4 AD bemenet 32kHz és 24MHz clk xIDE-vel fejlesztett firmware letölthető a Telegesis modulba Bp., 2009. november 26.

Telegesis modul AT parancskészlete és elő-feldolgozott szenzorálás Szenzor+mikrokontroller+TG modul Elő-feldolgozott szenzoradat AT paranccsal továbbítva Az IKTI-ben megvalósított szenzor és aktuátor példák A holnap TG modulja Bp., 2009. november 26.

EM250 AD bemenetei és I/O portjai A TG modul képe A TG modul blokksémája Bp., 2009. november 26.

IKTI fejlesztésű ZigBee-s HW eszközök Mikrovezérlő nélküli HW eszközök Multiszenzor (PIR, light, temp., door sensor) 4 csatornás switch 4 konnektor fogyasztás érzékelője Szék-, fotel-, ágy foglaltság érzékelője Mikrovezérlőt tartalmazó HW eszközök GuardBelt, VMS, VoiceActuator Bp., 2009. november 26.

Szenzorálható környezeti paraméterek Az IKTI a felsorolásban szereplő jellemzőket képes mérni/ vezérelni ZigBee-s eszközeivel: Hőmérséklet Páratartalom Fény Nyomás Mozgás PIR Ajtó nyitás/zárás Hang/zaj érzékelés Ajtózár működtetés Ágy-, szék-, fotel foglaltság érzékelés Hálózati áram fogyasztás érzékelése X10 fogyasztók működtetése Testhelyzet és mozgásfajta (megy, fut, elesik) érzékelés Kamerás mozgás érzékelés Hangüzenet bemondó 2009. november 26.

Megvalósított HW mote-k

GuardBelt, VMS (video mozgás érzékelő), VoiceActuator Testhelyzet detektálása Fekszik, ül, áll, megy, elesik... Vészjelző gomb VMS 60x80 ff/ 480x640 color pixel kamerakép Realtime képfeldolgozás (60x80) Mozgáskiértékelés, color képvétel, küldés VoiceActuator ISD hangtároló (120 sec) Tárolt hangüzenetek vezérlése ZigBee hálózaton Bp.,2009. november 26. 13

Video Motion Sensor Technikai jellemzők: Főbb feladatai: CMOS panel kamera 80x60 pixel fekete fehér kép 640x480 pixel színes kép PIR érzékelőhöz kapcsolható Főbb feladatai: Mozgás detektálás Riasztás küldés ZigBee router VMS szenzor Multiszenzor (PIR érzékelővel)

Video Motion Sensor Mozgás detektálás: Megvilágítás változás hatása: 1. kép 2. kép Különbség kép Eredmény kép Megvilágítás változás hatása: 1. kép 2. kép Különbség kép Eredmény kép

Voice Actuator Technikai jellemzők: Főbb feladatai: 2 perces hanganyag Tetszőleges számú üzenet Mikrofon + Hangszóró Főbb feladatai: Figyelmeztetések lejátszása Vészhelyzet esetén megerősítés kérése ZigBee router Voice Actuator

Voice Actuator Orvos HVK Voice Actuator Páciens Hangüzenet felvétel ZigBee üzenet Hangüzenet lejátszás Orvos HVK Voice Actuator Páciens Nyugtázás (internet, SMS) Nyugtázás (ZigBee üzenet) Nyugtázás (nyomógomb)

GuardBelt Jellemzői: Hordozható 3 dimenziós gyorsulásérzékelő Testpozíciók érzékelése Mozgásformák érzékelése Mozdulatlanság érzékelése Viselés érzékelés Pánik gomb Nyugtázó gomb Alacsony energia fogyasztás GuardBelt

GuardBelt

GuardBelt Továbbfelesztés: Régi GuardBelt: Új GuardBelt: Combon hordozható 8cm x 5,5cm x 2,5cm méret Nagy méret miatt kényelmetlen viselet Új GuardBelt: Comb + csukló egység Kb. ötödére csökkent térfogat (4,5cm x 3cm x 1,5cm) Kényelmesebb viselni Csukló egységen: Pulzus mérés pulzoximetria

Szenzorok és aktuátorok energiaellátása 4dBm szintű adás: 56mA-es fogyasztás 17dBm szintű adás: 104mA-es fogyasztás (ETRX2-PA) Vétel: 36mA-es fogyasztás Sleep mód: 1,5µA (32,768kHz-es CLK) Rendszer paraméterek: Vételkészség ideje és periodicitása Adás szintje, ideje és periodicitása Tápellátás „zöldenergiával” (fény, nyomás, mozgás, stb) Bp.,2009. november 26.

AAL Labor építése Egy kislakás 31 nm-en Gipszkarton falak Önálló villamos hálózat (x10) IKTI-s szenzorok és aktuátorok telepítése HVK a koordinátor (LAN, Web és GSM) Lehetőség más rendszerekkel való összehasonlításra Bp., 2009. november 19. .

AAL Labor Szenzorokkal felszerelt kislakás Minden helységben 1-1 multisensor Foglaltság szenzorok: Ágy (hálószobában) Fotel (nappaliban) Szék (konyhában) Vill. fogyasztás szenzorok: Mikrosütő (konyhában) Vízforraló (konyhában) Állólámpa (nappaliban) TV (nappaliban) Éjjeliszekr.lámpa (hálószobában)

Köszönjük a figyelmet! Köszönet a munkatársaim munkájáért: Bakonyi-Kiss Gyula (GuardBelt, VMS) Kovács József (xIDE firmware) Helfenbein Tamás -BME.hallg.(VMS) Leposa Tamás -BME hallg. (VoiceActuator, VMS) 2009. november 26.