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Desinfeção e iluminação UVEN inteligentes e seguras

Azure Sphere

Ideias de solução

Este artigo é uma ideia de solução. Se quiser que expandamos o conteúdo com mais informações, como potenciais casos de utilização, serviços alternativos, considerações de implementação ou orientação de preços, informe-nos ao fornecer feedback do GitHub.

Os dispositivos IoT (Internet das Coisas) inteligentes e ligados podem tornar a vida mais saudável e segura. Por exemplo, a investigação confirma cada vez mais a importância de ciclos de luz e luz natural de alta qualidade para promover alertas humanos, saúde, bem-estar e produtividade. O sistema patenteado de Iluminação™ Biocêntrica (BCL) da BrainLit é um sistema dinâmico, de auto-aprendizagem e baseado em IoT que cria iluminação natural de alta qualidade para ambientes interiores.

Arquitetura

Diagrama que mostra a arquitetura do UVEN.

Transfira um ficheiro do Visio desta arquitetura.

Fluxo de dados

  • O sistema utiliza sensores de proximidade de radar para detetar quando as pessoas estão presentes. Sempre que um espaço está desocupado, os painéis emitem radiação UV para reduzir ou eliminar fortemente vírus e bactérias.
  • Um sistema de controlo de iluminação UVEN (LCS) pode controlar as emissões de luz BCL e radiação UVC por até 20 luminárias. O LCS liga-se a sensores de radar, energia elétrica e à Internet ou a outros LCSs para atualizações e calibragem em tempo real.
  • Várias células podem ligar-se num cluster. Apenas um dos LCSs agrupados precisa de se ligar à Internet. Um LCS ou cluster pode operar autónomo ou num sistema de rede BCL UVEN geral com outros clusters.
  • Uma Rede BCL UVEN é completamente descentralizada e oferece escalabilidade, controlo e flexibilidade ilimitadas.

Componentes

O sistema UVEN consiste em luminárias de díodos emissores de luz (LED) que são controladas por sistemas de controlo de iluminação com tecnologia do Azure Sphere.

Componentes UVEN

O painel de teto do UVEN básico consiste em LEDs dinâmicos e adaptáveis que integram BCL com desinfeção no mesmo luminário. Além de oferecerem uma grande variedade de emissões visíveis e UV, os LEDs fornecem cores e composição de detalhes excepcionais e a capacidade de diminuir suavemente para 0,1%. Os LEDs são de baixo custo, duradouros e ambientalmente sustentáveis em comparação com as origens tradicionais de luz interior incandescente e fluorescente.

Quando as pessoas estão presentes, os painéis de teto emitem apenas luz BCL. Em espaços desocupados, os painéis emitem radiação UV para reduzir ou eliminar fortemente vírus e bactérias. Os controladores separados otimizados para operar nos respetivos regimes mantêm simultaneamente todas as funcionalidades BCL e UV.

Sensores de movimento de radar, alarmes e substituições manuais fornecem um seguro duplo de segurança pós-falha para que os utilizadores recebam apenas luz benéfica. LCSs flexíveis, dimensionáveis e atualizáveis com base em luminárias de controlo de tecnologia do Azure Sphere, sensores e mecanismos de segurança e alarme.

A radiação UV pode danificar superfícies e equipamentos. Os sensores e controladores avançados da UVEN garantem que os luminários geram as doses mínimas de radiação UVC para garantir a desinfecção. O sistema pode integrar continuamente novos desenvolvimentos de investigação e diretrizes de saúde pública através da sua ligação à cloud, proporcionando a melhor iluminação e desinfecção cientificamente baseadas.

As ferramentas de suporte administrativo do UVEN incluem um painel de administração para manter informações sobre utilizadores e dispositivos e um dashboard para fornecer uma vista geral da atividade e exposição do utilizador.

Azure Sphere

O Azure Sphere é uma plataforma de aplicações segura para dispositivos ligados ao IoT com comunicação e segurança na cloud incorporadas. A plataforma consiste num chip MCU seguro certificado pelo Azure Sphere que executa um sistema operativo de microcontrolador baseado em Linux (SO) personalizado. O SO do Azure Sphere fornece uma plataforma para o desenvolvimento de aplicações IoT, incluindo aplicações de alto nível e com capacidade em tempo real. O SO liga-se ao Serviço de Segurança do Azure Sphere (AS3) baseado na cloud para segurança contínua e renovável.

O AS3 estabelece uma ligação segura entre um dispositivo e a Internet ou a cloud, garante o arranque seguro e permite manutenção, atualizações e controlo para chips certificados pelo Azure Sphere. O AS3 autentica a identidade do dispositivo, garante a integridade e a confiança do software de sistema e certifica que o dispositivo está a executar uma base de código fidedigna. O serviço também fornece um canal seguro para transferir e instalar automaticamente atualizações do SO e da aplicação do cliente para dispositivos implementados.

O MediaTek 3620 é o primeiro chip certificado pelo Azure Sphere. O chip inclui um processador ARM Cortex-A7 500-MHz, dois subsistemas arm Cortex-M4F 200-MHz de E/S, Wi-Fi capacidade e o subsistema de segurança Plutão da Microsoft com um núcleo de ARM Cortex-M4F dedicado. O SO do Azure Sphere baseado no Linux permite que os programadores escrevam aplicações que podem ser executadas no núcleo A7 com acesso a comunicações externas ou como aplicações com capacidade em tempo real num dos processadores M4. Os programadores podem distribuir aplicações para dispositivos do Azure Sphere através do mesmo mecanismo seguro que as atualizações do SO do Azure Sphere.

As implementações de campos verdes do Azure Sphere envolvem a criação e criação de novos dispositivos IoT com chips certificados pelo Azure Sphere. A implementação do Brownfield permite que os dispositivos IoT existentes se liguem de forma segura à Internet através de um módulo do Azure Sphere Guardian. O módulo guardian contém um chip certificado do Azure Sphere, o SO do Azure Sphere e o AS3. O módulo liga-se ao dispositivo IoT através de um periférico existente e, em seguida, liga-se de forma segura à Internet. O próprio dispositivo IoT não está exposto à Internet.

Detalhes do cenário

O sistema BCL também pode fornecer energia radiante no espectro ultravioleta (UV) não visível para matar vírus. Toda a radiação UV tem capacidades antimicrobianas. O comprimento de onda mais curto, a radiação UVC de 200-300 nm, causa a inativação do ADN e impede a replicação viral. A desinfecção da radiação UVC é uma arma importante na luta contra a COVID. O novo conceito UVEN da BrainLit combina o controlo da luz BCL com a desinfecção UVC para promover a saúde e o bem-estar e ajudar a matar vírus.

Outras tecnologias de eliminação de vírus UVC que utilizam dispositivos plug-in, robôs, drones e varinhas não podem fornecer dados gerais de cobertura espacial ou desempenho e eficácia. Operar estes dispositivos de forma segura e eficiente interrompe as empresas e o pessoal, o que resulta na perda de produtividade e na utilização de espaço inferior. A desinfecção UVEN opera em espaços desocupados durante tempos de não utilização, proporcionando uma desativação segura e abrangente de micróbios autónomos sem interrupções comerciais.

Uma vez que os dispositivos IoT funcionam diretamente no ambiente físico e podem utilizar e recolher dados confidenciais, a segurança e a segurança dos dispositivos são fundamentais. As funcionalidades de segurança pós-falha dupla do UVEN garantem que os ocupantes recebem apenas luz benéfica. A plataforma baseada em microprocessadores autónomo (MCU) do Azure Sphere executa aplicações IoT de forma segura e liga-se diretamente à cloud para obter segurança completa baseada no Azure e as atualizações mais recentes do SO e da aplicação.

O sistema pode integrar continuamente novos desenvolvimentos de investigação e atualizações de saúde pública através da sua ligação à cloud, garantindo um sistema de iluminação e desinfecção atualizado e cientificamente baseado.

O UVEN combinou as ofertas de tecnologia BCL e UVC:

  • Uma solução de sistema integrada inteligente, segura e segura para iluminação e desinfeção, com uma utilização ideal das áreas do piso.
  • Soluções de longo prazo que podem adaptar doses e receitas de iluminação e desinfeção às circunstâncias em mudança.
  • Melhor saúde geral e sistemas imunitários melhorados para ocupantes através de iluminação otimizada e um ambiente livre de vírus.

Potenciais casos de utilização

Esta solução é ideal para os setores de cuidados de saúde e instalações. Recomendamos que utilize a solução nos seguintes cenários:

  • As células UVEN podem ajustar-se a qualquer esquema de uma área específica, como um contador de recepção ou dividir entre várias áreas, como vários lavabos.
  • O sistema modular pode ser dimensionado para se ajustar a qualquer espaço, desde salas e casas individuais a grandes campus e áreas públicas.
  • A infraestrutura baseada no Azure Sphere pode facilmente integrar-se com dispositivos IoT existentes ou criar sistemas de gestão.

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