Bogdan Maxim

Bogdan Maxim

Bogdan Maxim

Bogdan Mihai Maxim este inginer în Electronică, Telecomunicații și Tehnologii Informaționale, absolvent al Universității Politehnica din București, iar în prezent urmează cursurile programului de master „Tehnologii Integrate Avansate în Electronica Auto”. Este pasionat de electronică, programare, aviație, psihologie și muzică. Consideră că pasiunea autentică a omului pentru domeniul de activitate în care profesează reprezintă cheia succesului în plan profesional.

https://www.linkedin.com/in/b-m-maxim/

liSpace 2017

liSpace 2017 este un modul electronic, având la bază o cameră video mobilă de înaltă rezoluţie, capabil să se rotească 180 grade pe 2 axe, fiind controlat de un dispozitiv micro-electro-mecanic (MEMS) care conține un circuit integrat cu accelerometru și giroscop. Camera poate fi amplasată la distanță față de centrul de comandă, iar obiectivul acesteia este îndreptat în direcția în care dorește utilizatorul. Imaginile preluate de cameră sunt transmise în timp real și pot fi urmărite pe orice monitor cu interfață HDMI. Sistemul de supraveghere este conceput pentru a putea folosi o pereche de ochelari de realitate virtuală (VR) asupra căreia se atașează dispozitivul MEMS. Imaginile transmise în timp real pot fi prelucrate folosind inteligența artificială (AI) direct pe sistemul de calcul al modulului electronic, întrucât acesta facilitează o putere de procesare ridicată. În plus, se pot dezvolta programe de recunoaștere facială sau de clasificare.

Scopul principal al proiectului este de a spori securitatea la nivel național, în zone aglomerate de interes precum: intersecții, stații de metrou, aeroporturi, zona de frontieră sau spații comerciale. Prototipul poate fi folosit chiar și de armată în aplicații militare, prin montarea camerei mobile în exteriorul vehiculelor de luptă blindate, iar controlul acesteia se relizează de către un operator uman care se află într-o zonă sigură.

Proiectul liSpace 2017 oferă suportul hardware necesar dezvoltării multor aplicații de supraveghere și prelucrare de imagini, facilitând o bună flexibilitate de reconfigurare prin software și adaptabilitate în funcție de domeniul de utilizare.

Caracterul de inovare al proiectului este definit de modul de control al cadrului mobil pe care se atașează camera. Direcția obiectivului este configurată pe baza semnalelor prelucrate de la dispozitivul MEMS bazat pe accelerometru și giroscop. Acesta se poate anexa unei perechi de ochelari de realitate virtuală sau se poate pune la nivelul capului operatorului uman cu ajutorul unui plasture special conceput. Configurarea poziției cadrului mobil este data de mișcarea capului. Cu alte cuvinte, orientarea camerei este dată de direcția în care privește utilizatorul. Acest mod de control este diferit de alte abordări potențial existente pe piață. Tehnologia utilizată pentru realizarea proiectului este „Motion Tracking”.

Dezvoltarea prototipului

Prototipul liSpace 2017 are unitatea de comandă reprezentată de microcontroler („Microcontroller”) și SBC („Single-board computer”). Microcontrolerul este configurat direct din SBC, prin USB, folosind un limbaj de programare de nivel înalt. Acesta preia datele venite de la dispozitivul MEMS prin intermediul comunicației I²C, le prelucrează și generează semnale dreptunghiulare cu modulația impulsurilor în durată (PWM) care controlează cele două servomotoare specifice cadrului mobil. Servomotoarele, microcontrolerul și ventilatorul sistemului („Cooler”) sunt alimentate de la stabilizatorul de tensiune („Voltage regulator”). Imaginile provenite în timp real de la camera folosind interfața CSI sunt procesate de SBC și transmise oricărui monitor cu HDMI sau unei perechi de ochelari VR. Prototipul este configurat folosind periferice precum mouse-ul și tastatura care comunică prin USB cu SBC-ul sau direct de pe laptop prin tehnologie „wireless” folosind sistemul VNC de partiție a ecranelor.

Perspective de dezvoltare

  • alimentarea cu energie electrică se va face de la un acumulator litiu-ion;
  • controlul secundar al servomotoarelor se va realiza într-o interfață grafică (GUI);
  • anexarea de senzori cu infraroșu pasiv (PIR);
  • reducerea dimensiunilor și a greutății sistemului;
  • creșterea gradului de protecției la apă și praf (IP) prin reproiectarea carcasei;
  • implementarea unui program bazat pe inteligență artificială.

Capabilități

  • posibilitatea de a orienta obiectivul camerei cu o deosebită precizie în raport cu mișcările efectuate de utilizatorul sistemului;
  • permite dezvoltarea programelor bazate pe inteligență artificială în limbaje de programare precum Python sau MATLAB;
  • utilizarea unei perechi de ochelari VR;
  • controlul sistemului prin tehnologie „wireless” de pe orice laptop sau PC;
  • stocarea datelor direct în memoria sistemului;
  • posibilitatea de anexare a mai multor senzori și procesarea semnalelor acestora;
  • conexiune permanentă la internet.

Performanțe

  • caracter amovibil definit de gradele de libertate pe cele două axe;
  • control precis al orientării cadrului mobil;
  • imaginile preluate de cameră sunt transmise și procesate în timp real;
  • timpul de răspuns („feedback”) al sistemului în urma prelucrarii datelor trimise de dispozitivul MEMS este foarte mic;
  • cameră de înaltă rezoluție cu senzor de imagine;
  • sistemul asigură izolare galvanică (electrică);
  • menținerea temperaturii optime de funcționate prin intermediul ventilatorului;
  • consum redus de putere;
  • bună imunitate la zgomot și la interferențele electromagnetice (EMI);
  • software-ul se poate actualiza.
Partajează
Meniu