Claire Swedberg
Depois de lançar um sensor de presença humana de banda ultralarga (UWB) embutido em laptops há menos de um ano, a Novelda agora oferece sua tecnologia para um público mais amplo, que inclui fabricantes de eletrodomésticos, máquinas de venda automática e qualquer coisa que aproveite telas de LCD. A empresa afirma que a tecnologia é o menor e mais preciso sistema UWB disponível. A solução emprega pulsos de radar UWB, e cada sensor mede o reflexo que retorna de qualquer coisa nas proximidades, permitindo detectar a presença de pessoas.
O sistema de radar de impulso de curto alcance X4 da Novelda em um chip (SOC) foi projetado para ser tão sensível, relata a empresa, que pode detectar movimentos tão pequenos quanto a ascensão e queda da respiração de uma pessoa ou a batida de seu coração . Usado em aplicações internas, eletrônicos de consumo e sistemas de edifícios inteligentes, o módulo sensor de presença humana da Novelda consiste em um chip UWB (o SOC), uma placa de circuito impresso e um cristal.
Em vez de exigir um número de ID exclusivo para identificar seu alvo, o sistema de radar UWB transmite um sinal UWB e mede a distância entre o sensor e os objetos ou indivíduos ao seu redor. O sensor de presença UWB foi integrado ao fabricante do computador Lenovo ThinkPad X1 Nano, bem como cinco outros computadores Lenovo, para fins de detecção de presença humana para verificação sem toque e acesso ao dispositivo, bem como para bloqueio automático.
O sistema agora está sendo usado para detectores de presença e ocupação. A Steinel, por exemplo, oferece seu True Presence Detector, que alavanca a tecnologia para ajudar as aplicações de edifícios inteligentes a automatizar a ventilação e o aquecimento, ao mesmo tempo que permite o controle de iluminação com base na detecção da presença de pessoas, estejam elas em movimento físico ou não.
Com base no sucesso com o X4 SoC para sensor de ocupação e tecnologia de laptop, “Vemos que agora podemos fornecer um sensor mais genérico”, disse Eirik Hagem, diretor comercial da Novelda. O mais recente módulo sensor baseado em X4 é um pouco maior do que a versão do laptop, medindo 12 milímetros por 12 milímetros (0,5 polegada por 0,5 polegada), com funcionalidade semelhante ao dispositivo no laptop, mas destinado a uma ampla variedade de dispositivos e uma visão mais geral conjunto de casos de uso, de acordo com Espen Wium, diretor de produtos da Novelda.
“Nosso objetivo é todos os produtos que têm display”, diz Wium, incluindo qualquer coisa que precise ser ligada na presença das pessoas e desligada quando elas saem. Isso inclui telas de informações, máquinas de venda automática, eletrodomésticos (como produtos da linha branca com telas de LCD embutidas) e outros laptops. Nenhum produto foi lançado com o novo módulo X4 até agora, mas pilotos estão em andamento para todos os tipos de produtos, relata a Novelda. O objetivo é triplo: melhorar as experiências interativas para quem usa os sensores, reduzir o custo de alimentar um dispositivo quando não há ninguém por perto para assisti-lo e estender a vida útil da tela evitando iluminação de fundo desnecessária.
Por exemplo, as empresas que fazem máquinas de venda automática planejam incorporar a tecnologia em seus produtos para detectar quando os consumidores param na frente de uma máquina. A configuração do sensor pode ser controlada para fornecer a distância de leitura apropriada de acordo com os requisitos específicos da máquina. Esse intervalo pode ser ajustado para a localização da máquina ou pode mudar de acordo com a hora do dia. Em uma estação de trem lotada, por exemplo, o sistema pode ser configurado para detectar a presença apenas dentro de meio metro (1,6 pés). Se houvesse horários em que a estação estivesse especialmente lotada, como durante a hora do rush, as configurações poderiam mudar para um alcance ainda mais curto para evitar que a tela LCD se iluminasse com a passagem das pessoas.
A tecnologia foi projetada para detectar não apenas que alguém se aproximou muito, mas também parou na frente da máquina. Depois que o sensor de uma máquina de venda automática identifica que um indivíduo parou na frente dela, os dados podem fazer com que sua tela LCD acenda e exiba conteúdo, como anúncios das bebidas contidas nela, junto com instruções para fazer uma compra. Se o indivíduo se afastasse ou saísse da zona de leitura específica, o visor escurecia.
Além disso, a tecnologia está sendo testada por empresas de eletrodomésticos. Nesse caso de uso, diz Hagem, se um fogão incorporasse uma tela LCD sensível ao toque para que os usuários operassem o aparelho, a funcionalidade UWB poderia detectar a presença de alguém imediatamente à sua frente e, em seguida, acender o display. Dessa forma, os usuários poderiam evitar a necessidade de pressionar um botão iniciar e o produto poderia estar pronto para quaisquer configurações ou instruções de temperatura adicionais. O processo de detecção de presença pode ocorrer em uma fração de segundo, acrescenta.
A tecnologia também pode ser usada para detectar a presença de pessoas paradas, reconhecendo movimentos tão pequenos quanto uma pessoa respirando. Produtos com esse recurso podem ser aplicados a casos de uso, como rastreamento da frequência respiratória de um bebê. Um produto fornecido pela MIKU usa uma versão inicial da tecnologia da Novelda para medir a respiração dos bebês, com base no movimento do tórax e outros movimentos, a fim de detectar padrões de sono e condições de creche.
Segundo Wium, o desenvolvimento de novos produtos sempre fez parte da estratégia da empresa. “Precisávamos nos concentrar primeiro no aplicativo do laptop, mas estamos trabalhando no sensor geral há cerca de um ano”, diz ele. “Sempre soubemos que havia algum potencial nessa área.” O UWB oferece alguns benefícios aos fabricantes de produtos que outros sistemas de detecção de movimento ou presença podem não alcançar, relata a empresa. O UWB torna o sistema altamente sensível, explica ele, embora também possa ser escondido dentro de um produto. O sensor Novelda não requer lente ou orifício, o que seria necessário para a linha de visão com outras tecnologias, como infravermelho.
Outro benefício que o UWB oferece é que ele oferece alta sensibilidade enquanto evita detecções indesejadas, explica Wium. “É aqui que nos beneficiamos dessa medição precisa de alcance com radar de pulso”, afirma. Se os usuários puderem definir um alcance máximo de 1 metro (3,3 pés), por exemplo, “Pode haver um elefante andando fora desse alcance e não será detectado.” Algumas empresas já estão projetando produtos para acomodar a tecnologia, relata Novelda. Uma empresa do mercado automotivo planeja implantar o sistema para identificar quando os indivíduos estão dentro do alcance e, em seguida, ativar um display. A empresa se recusou a fornecer detalhes sobre o sistema, no entanto.
Além de identificar a presença, o também poderia fornecer dois níveis de detecção de alcance em um futuro próximo – por exemplo, um conjunto a 2 metros (6,6 pés) e outro conjunto muito mais próximo. Dessa forma, um indivíduo que ficar na frente de uma máquina de venda automática pode fazer com que a tela seja ligada, ao passo que colocar a mão muito perto da máquina pode levar a uma segunda resposta, como dispensar um produto. “Podemos ter um algoritmo de detecção separado para detectar esse local”, diz Hagem.
O plano e a visão de longo prazo para a tecnologia da Novelda é a localização interna de várias pessoas, diz Hagem. À medida que a empresa continua a desenvolver os algoritmos SoC, ela prevê que sua tecnologia será capaz de localizar vários indivíduos, identificar onde eles estão localizados próximos uns dos outros e do dispositivo, e medir os sinais vitais. Para esses casos de uso, a empresa está desenvolvendo um novo produto conhecido como X7.
“A chave para todos esses mercados é fazer algo com custo otimizado”, diz Wium. A empresa tem como objetivo manter o custo de cada dispositivo baixo, em parte simplificando o processo de produção de semicondutores. “Conseguimos pegar algo que normalmente é um sistema de radar complexo e [compactá-lo] em um único chip”.