«А-а-а, начальник, шапка, що говорить!» - Розумна каска для виробництв

У нас розвивається напрямок електроніки, що носиться: працюємо з браслетами, нативною біометрією, RFID-мітками, що носяться, є мобільні Холтери для зняття ЕКГ для рятувальників і так далі. Логічним продовженням стала каска, бо вона багато кому потрібна. Каска (точніше, IoT-модуль, який модифікує будь-яку каску) дуже добре лягає у фреймворк, коли є події виробництва та події каски.

Наприклад, зараз, коли на турнікеті СКУД уже пройшли п'ятеро людей, а в касках — лише четверо, то вже зрозуміло, що не так. Або коли робітник поліз у небезпечну зону, де зараз щось працює, каска може його зупинити криком: «Стій, #$%@, ти куди?» — або одразу довбати струмом. Струм, до речі, перевірили з лікарями, але в реліз він не увійшов. Натомість спалахи світла та вібрація увійшли.

Ще в модулі скомпонована супутникова навігація, п'ятий блютуз для позиціонування в приміщеннях і IoT (каска стає хабом всіх датчиків, що носяться, і знімає дані з усіх промислових пристроїв типу верстатів поруч), ультраширокий діапазон для позиціонування та передачі даних і купа слотів для поліпшень як у Deus Ex .

Загалом, ласкаво просимо у світ, де каска може виявитися розумнішим за робітника! А, і ще десь це відносно дешево.

Які практичні завдання у каски?

• Забезпечення безпеки на робочих місцях: падіння, нерухомість, сильні удари, оскільки там — акселерометр. Він же стежить за правильним носінням (на голові та на поясі — різні дані).
• Відстеження роботи. Це означає, що коли робітники п'ють чай, акселерометр показує інші дані, ніж при русі. Щоправда, на тестах робітники швидко зрозуміли, що відбувається і за що їх штрафують (вони звикли спати, доки третина з них працює) і повісили каски на собак. Тобто реально собаки бігали по будові в них, там первинний сигнал був від інтранавігації. Довелося донавчати детектори руху. Собаки тепер розпізнаються. Це з тієї ж опери, як трактористи впирають два трактори ковшами і намотують пробіг, попиваючи сік осторонь.
• Кнопка тривоги. Можна натиснути кнопку, і вона викличе охорону, поліцію, "швидку", кадровика, "Спортлото" або Путіна. Останні дві функції ще реалізовані.
• Вхід до небезпечних зон. Як я вже казав, каска може моргати в око і вібрувати, подавати струм (не увійшло до релізу), колоти голкою (не увійшло до релізу) і бити в щелепу (не тестувалося і не увійшло до релізу). Можна зробити звук додатково.
• СКУД - видно пересування.
• Попередження зіткнень – це важлива річ для того, щоб ідіоти тікали від навантажувачів та іншої техніки. При режимі попередження зіткнень каска взаємодіє з радіомодулем, встановленим, наприклад, на навантажувачі. Тестувалося на кількох виробництвах. У тестах були попередження звуком та світлом ідіота та оператора техніки. І ще придумали відправляти повідомлення Bonus for artistic impression за збіг координат касок тому, хто рухався до збігу швидше.
• Lone worker (самотній робітник) - каска запитує раз на N хвилин (за замовчуванням - 15), як у вас справи. Потрібно натиснути кнопку, щоб вона заткнулася. Якщо ви не відповідаєте, вона викликає допомогу.
• Передавати інформацію з пристроїв, що носяться: пульсометри, температура тіла, навколишнього середовища, різні датчики типу газоаналізаторів. Тут вона виступає ретранслятором.

• Динамічно мінливі небезпечні зони - дані з працюючого обладнання, газоаналізаторів і таке інше. Каска вміє їх зчитувати безпосередньо (якщо є інтерфейс) або через виробничі системи через API та піднімати тривогу.
• Писати треки – це завдання продуктивності праці, контроль виконання завдань тощо. Наприклад, контроль обходів. Наразі обходи обладнання на виробництві реалізовані скануванням штрих-кодів або RFID-міток на верстатах. Знаю багато історій, коли мужик розкладає мітки на робочому місці або куари друкує та сканує їх ліниво. Тут так не обдуриш.
• Пошук свідків. Можна програти інцидент та зафіксувати, хто був свідком. Потрібно, щоб людину на кар'єрі підняли та допомогли: можна зв'язатися із найближчими людьми.
• Евакуації – оповіщення персоналу світловим сигналом на модулі. Плюс можуть передати текстом повідомлення на браслет на кшталт «все йдемо туди».

Ось дві хвилини про те, як це працює:

Журнал подій.

Радіоінтерфейси випромінюють у рази слабше за типовий смартфон. Наприклад, LoRaWan випромінює пакетами не частіше ніж один раз на 10 секунд по кілька мілісекунд. Тобто явно рідше за телефон. Супутникова навігація на прийом. Надширокосмугові сигнали дають дуже незначне випромінювання. Але все одно документи потрібні. Серійна версія виробу відповідає вимогам до сертифікації із застосування у вибухонебезпечних середовищах, IP67. Модуль працює коректно у діапазоні температур від -40 до +85 °С. Заряду, вбудованого в пристрій акумулятора, вистачає більш ніж тиждень. Але якщо постійно на вулиці працюємо, то на кілька днів: супутникова навігація тут найенерговитратніша технологія.

модуль

• LoRaWAN-радіоінтерфейс: передача даних на відстань до 15 км; частотний діапазон, що не ліцензується, — 868 МГц.
• Приймач супутникової навігації (опціонально): місцезнаходження на вулиці з точністю до 3.5 м.
• Вбудований акселерометр, компас та барометр: уточнення положення мітки у просторі, контроль носіння, нерухомості, ударів, падінь.
• Тривожна кнопка, світлодіод та вібромотор.
• BLE 5.0-радіоінтерфейс: визначення місця розташування з точністю до 5 м; контроль носіння ЗІЗ; хаб для інших Bluetooth-пристроїв та датчиків (наприклад, браслет з пульсометром).
• UWB-радіоінтерфейс (опціонально): визначення місця розташування в приміщеннях з точністю до 30 см в режимі реального часу, високошвидкісний канал передачі даних.
• Живлення: LiPo-акумулятор; час роботи від однієї зарядки – кілька тижнів; робочий діапазон температур: -40 + 85 °С

Що із позиціонуванням?

Є завдання позиціонування всередині та зовні. Для цього GPS/Глонасс та IoT-маяки для приміщень. Плюс барометри для вертикалі.

LoRa дає два-три кілометри у щільній міській забудові, заявляють у сільській місцевості 15 кілометрів, є випробування з повітряної кулі, коли на 720 кілометрів передали. Наш пристрій коштує дешевше за хорошу радіостанцію (ЄС FT 60 — вона тисяч 15 коштує: там професійні станції плюс гарнітура). Але у нас із каски не можна відповісти голосом керівникові.

Кожна технологія має свої переваги і недоліки: наприклад, LoRa дає велику дальність зв'язку, дешеву інфраструктуру, але низьку пропускну здатність, UWB дає високу швидкість і точність, але інфраструктура на великих об'єктах коштує дорого, супутникова навігація не вимагає інфраструктури, але швидко висаджує батарею .

Вся ця історія взаємодіє із нашою IoT-платформою. Ось пара скріншотів:

Наш ЦОД.

А ось і каска знайшлася!

Резюмуючи: ваша параноя не пропаде даремно у новому чудовому світі. Ласкаво просимо!

Посилання

• Про каску на CNEWS.
• Відео з розборами інцидентів ТБ із касок.
• Про RFID-мітки для будівельників та лікарень.
• Про відеоаналітику на виробництвах.
• Алкотестер для виробництв.
• Моя пошта - [захищено електронною поштою]

Джерело: habr.com