NB-IoT感測器檢測防火門狀況以保護建築物

作者 : Nordic Semiconductor

與雲端相連的防火門感測器技術可省下成本昂貴的人工檢查…

在建築物管理的議程中,提高效率和安全性並且降低成本是最優先事項。以人工檢查建築物面對諸多困難,包括較高的法規遵循成本和人工檢查錯誤率,而且會增加在工作場所感染新冠肺炎(COVID-19)的風險,因此物業經理和公共管理當局越來越希望實施自動化的遠端建築物管理。

在此發展趨勢的推動下,愛爾蘭公司Safecility為建築物安全自動化開創出新的物聯網(IoT)解決方案。儘管Safecility還只是一家新興企業,但已經在市場上帶來了很大的影響。該公司在愛爾蘭小型企業創新研究專案「利默里克城SBIR」(Limerick City SBIR)中發揮了重要作用,這個研究專案是為了解決建築物的廢棄問題,把愛爾蘭喬治亞中心保存得十分完好的建築物重新投入使用,因為當地有40-60%的舊建築未能滿足現代住宅的居住空間標準要求而一直閒置。Safecility能夠將其創新的物聯網解決方案商業化,作為Enterprise Ireland先期商業採購計畫的一部份。具體而言,該公司提供了一款經濟高效的、無破壞性的解決方案,能改善舊建築的消防安全,使得它們再次適合居住並幫助重建利默里克城核心。

這款解決方案即Safecility的ShutSafe防火門感測器,尺寸為 10 x 5 x 2cm,連接到現有的防火門,並使用用戶可自行更換的3.6V 電池供電,從而讓業主滿足法規義務要求,確保防火門達到標準。

Safecility物聯網架構工程師Tad McAllister表示:「不安全的防火門只是一扇普通的屋門,無助於防止火災蔓延,一旦發生火災可能會危及生命。」

Tad McAllister繼續表示:「因此法律要求大多數大型公共建築、社會房屋業主和政府當局必須安裝並定期檢查防火門,以確保它們符合法定的最低安全標準。」

「問題在於,一直以來這都是既費時又花錢的手動操作過程,因為需要訓練有素的防火門技術人員定期查看,使用物理間隙量規進行測量。即使原意很好,但這是人工手動操作過程,所以很容易出現人為的錯誤,包括未能完全檢查防火門。」

ShutSafe 設備能夠檢測防火門是否緊密關閉以保護建築物及居住者。為了確保防火門正確關閉並與門框成直角,每個 ShutSafe裝置都採用了一系列環境感測器(用於壓力、濕度、溫度和噪音量監測),全部都是由 Nordic nRF9160 SiP內的 Arm Cortex-M33 CPU所運行的軟體應用程式來控制。這些感測器可以檢測自防火門首次安裝以來,防火門和框架之間是否存在任何可能降低防火門抵禦火災能力的間隙。

如果檢測到間隙出現變化,這個平台會推斷問題的性質並嘗試診斷原因,例如這是鉸鏈故障、熱量或濕氣引起的膨脹、還是由於惡意破壞。Safecility 表示,這樣可以進行更有效的、更有針對性的維修。防火門故障或問題的報告和警報會自動發送到專有的雲端平台,以便設施管理人員可以及時採取行動。

Nordic SiP支援蜂巢式通訊功能

透過使用蜂巢式物聯網網路,Safecility可以實現遠端無線配置感測器,基於申辦方式提供ShutSafe解決方案,包括維護、軟體和韌體更新以及持續監控。

Safecility方案充份利用了Nordic nRF9160 SiP的多模功能,可使用NB-IoT 或 LTE-M蜂巢式物聯網無線協定進行通訊。這樣最大限度地擴大了在整個歐洲地區的漫遊覆蓋範圍,並且確保使用該位置最強的可用蜂巢式訊號成功地發送資料。Safecility 表示,這使得 ShutSafe 感測器即便在最具惡劣的環境中亦能夠可靠地運行,例如在地下室、地窖和停車場的地下環境中。Nordic SiP支援實現的NB-IoT 連接省去了閘道器需求,可將採集的感測器資料直接傳輸到主要伺服器。

McAllister表示:「我們一個重要考慮因素是 NB-IoT 能夠在相當深層的地下環境進行橋接,特別是在社區覆蓋更密集的城市地區,以及網站之間的距離可能會限制訊號接收的農村地區。

「NB-IoT 蜂巢式網路的另一個巨大優勢是它與任何現有基礎設施完全隔離,出於安全原因,許多客戶不希望在內部 Wi-Fi 網路上使用物聯網設備。」

測試啟用ShutSafe並非沒有挑戰,因為 Safecility 使用帶有獨立數據機的主機控制器,這使得測試啟用過程更加複雜。然而,該公司開發人員對於 Nordic 的開發架構印象深刻,其中包括 nRF9160 DK (預認證單板開發套件)和在 nRF9160 SiP (和Nordic 短距離無線解決方案)上使用的 nRF Connect SDK蜂巢式物聯網軟體開發套件所實現的簡單設置,而且Nordic 的技術支援也可顯著縮短應用開發時間。

展望未來,有鑒於全球疫情仍然嚴重,Safecility表示建置像 ShutSafe 這樣的消防安全解決方案正變得越來越流行。

McAllister 總結表示:「新冠疫情只會加速人們對此類設備更感興趣,因為它可以準確地、自動地監控防火門,減少人員互動並遵守社交距離限制。」

ShutSafe防火門感測器可讓物業經理確保現有防火門符合法規標準。

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