ES1279744U - Sistema de iluminacion inteligente - Google Patents
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Abstract
Sistema de iluminación inteligente, con el que se controla el nivel de intensidad de luz de unas luminarias ubicadas en una zona de interés según la presencia humana en dicha zona, que se caracteriza por que comprende: - una pluralidad de luminarias (3) distribuidas por la zona de interés; que comprenden medios de recepción de señales inalámbricas y un módulo de procesador configurado para emitir luz a diferentes niveles de luminosidad; - una pluralidad de dispositivos de adquisición (4) de imagen, que toman las imágenes (1) de la zona de interés con una periodicidad constante; - al menos una plataforma computacional intermedia (5) de procesamiento distributivo del tipo Cloudlet, en conexión con los dispositivos de adquisición (4), que comprenden medios de procesamiento; y - al menos una plataforma de procesamiento remoto (8) centralizada de computación en la nube del tipo Cloud Computing, en conexión con las plataformas tipo Cloudlet, que consiste en un centro de procesamiento centralizado de datos alojados en la nube y accesible a través de Internet (7); y desde donde se envía una señal (2) de manera individualizada o grupal a las luminarias (3) con el nivel de luminosidad a emitir.
Description
DESCRIPCIÓN
SISTEMA DE ILUMINACIÓN INTELIGENTE
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención consiste en un sistema de iluminación inteligente que permite graduar el nivel de iluminación nocturna de una determinada zona en función de las necesidades reales de luz por la presencia de peatones.
La invención proporciona una solución al problema de detección humana en la zona mediante un método avanzado y altamente escalable que permite la provisión de servicios adicionales y desarrollar el concepto de ciudades inteligentes.
La invención se encuentra comprendida dentro de los diferentes tipos de sistemas y aparatos de iluminación, especialmente de uso o aplicación en entornos de trabajo exteriores y, por tanto, que se puede desplegar en ciudades, carreteras, polígonos u otro tipo de áreas que se requiera gestionar, a la vez que estos sistemas y aparatos están asociados a procesos de aprendizaje para gestión inteligente.
ESTADO DE LA TÉCNICA
Un sistema de iluminación inteligente consiste en un sistema interconectado formado principalmente por sensores, actuadores y un método de control con el objetivo de gestionar la intensidad luminosa de zona. Los sensores se encargan de leer las condiciones de interés, los actuadores están formados por luminarias y dispositivos emisores de luz, y el método de control determina la cantidad de luz necesaria en cada momento.
Estos sistemas de iluminación inteligente han ganado una reciente popularidad debido a la mayor conciencia ciudadana por el ahorro energético y los espacios sostenibles. Esta tendencia está en la línea del desarrollo del concepto de
ciudad inteligente orientado a promover un uso eficiente de los recursos y de mejorar la calidad de vida de los ciudadanos.
Con este objetivo de reducir el consumo energético, los sistemas de iluminación urbanos se han ido modernizando desde las lámparas de sodio hacia las modernas y más eficientes luminarias con tecnología LED. Para llevar a cabo el siguiente paso de proporcionar la luz necesaria sólo cuando haga falta se conocen diferentes propuestas e implementaciones tanto desde el ámbito científico como en el industrial.
La característica fundamental que las diferencia es el método de control de la luminosidad y de sensorización utilizado, lo cual tiene importantes implicaciones en la eficacia de funcionamiento y en los servicios que pueden ofrecer. Este aspecto condiciona así mismo su despliegue en contextos urbanos, el coste de instalación y la capacidad de crear soluciones escalables para entornos más amplios.
No obstante, hay propuestas en las que el concepto ‘inteligente’ se asocia a aspectos particulares, como puede ser: el control de encendido/apagado por voz, tal como es divulgado por ejemplo en el documento US9717132; dotar de un respaldo energético a la luminaria para que pueda seguir proporcionando luz tras un apagón, tal como es divulgado por ejemplo en el documento US8770771; la recogida de información diversa del entorno a través de numerosos sensores instalados en la propia luminaria, tal como es divulgado por ejemplo en el documento CN107515579; o a la propia interconexión de las luminarias entre sí y con algún elemento central. En este caso, los sistemas más básicos consisten en conectar las luminarias a una red para permitir su monitorización, encendido y apagado remoto. En este sentido, aprovechan las nuevas funcionalidades y tecnologías de comunicación que proporciona el paradigma de Internet de las Cosas, habiendo numerosos ejemplos de divulgación, por ejemplo, el US9313863.
Un paso más en la gestión inteligente de la iluminación consiste en establecer diferentes intensidades de luz según la franja horaria. La idea es que, en los
momentos con menos afluencia de vehículos y peatones en las calles, el nivel de luz es menor, obteniendo un ahorro energético. Se destaca por ejemplo lo divulgado en el documento GB2538796.
Sin embargo, para proporcionar un servicio “inteligente” este concepto de iluminación debe proporcionar luz sólo cuando se necesite, es decir, sólo cuando haya peatones en la zona (calle, plaza, parque, etc.), quedando el resto del tiempo en un estado con un nivel de luminosidad menor. Este tipo de control requiere de métodos que detecten la presencia humana en la zona para indicar a las luminarias su nivel de intensidad. Hasta la fecha solo se conocen métodos basados en la utilización de sensores.
En este conjunto, el método de detección más utilizado está basado en tecnología de infrarrojos. Este tipo de sensores puede detectar movimiento en un rango cercano. Los sistemas de iluminación inteligente que lo utilizan proponen integrar este tipo de sensores en la propia luminaria, de modo que se detecte si es necesaria luz a su alrededor y pueda comunicarlo a las luminarias cercanas para proporcionar luz en toda la zona, en este sentido se conocen documentos donde se divulga esta tipología de tecnología, por ejemplo, en el documento US9635740. Estos detectores de presencia se pueden colocar también en zonas estratégicas de la calle para abarcar zonas completas con varias luminarias, por ejemplo, según lo divulgado por Abdullah A. et al., “Smart Street Light Using Intensity Controller”, International Conference on Computer and Communication Engineering (ICCCE), https://doi.org/10.1109/ICCCE.2018.8539321. Se conocen otros trabajos parecidos donde se proponen utilizan sensores radar por ultrasonidos o de movimiento para detectar la presencia de vehículos, por ejemplo, lo divulgado por Bandla S. et al, "Smart Street Lighting with Reduced Sensors for Sustainable and Efficient Smart Cities", Second International Conference on Advances in Electronics, Computers and Communications (ICAECC). https://doi.org/10.1109/ICAECC.2018.8479432.
Finalmente, y en otro orden de cosas, se están incluyendo medios de captación de imagen y video para detectar la presencia humana e implementar los métodos de control. Se conoce el uso de cámaras para activar un micrófono con
el que el usuario puede controlar la luminaria, por ejemplo, lo divulgado en el documento US10034356. Hay otros ejemplos, que utilizan la cámara para detectar directamente la presencia humana en las zonas de análisis. En esta línea, existen propuestas recientes de sistemas que proponen la instalación de múltiples sensores en las luminarias que incluyen cámaras cenitales para la detección de presencia. En este sentido se conoce lo divulgado por Llido Escriva D.M. et al, “Smart Outdoor Light Desktop Central Management System”, IEEE Intelligent Transportation Systems Magazine, 10(2): 58-68. https://doi.org/10.1109/MITS.2018.2806643. En este caso, las cámaras se colocan en las propias luminarias enfocando con gran angular el suelo y detectando a las personas desde arriba. En otros casos, las imágenes tomadas por las cámaras son utilizadas para detectar movimiento en las zonas de análisis. De este movimiento, se infiere la presencia de peatones o vehículos en el área y controlar las luminarias, conociéndose lo divulgado por Gagliardi G. et al., “A smart city adaptive lighting system”, Third International Conference on Fog and Mobile Edge Computing (FMEC), https://doi.org/10.1109/FMEC.2018.8364076.
Todos estos métodos anteriores, y otros semejantes, están basados en análisis de imagen y presentan claros problemas de escalabilidad y eficacia. Las cámaras cenitales sólo abarcan un área pequeña alrededor de las luminarias, mientras que la detección de movimiento mediante imagen pierde precisión en el reconocimiento, genera múltiples situaciones de falsos positivos y tiene una limitada capacidad de ofrecer servicios adicionales.
Las soluciones comerciales de iluminación ofrecen fundamentalmente un servicio de iluminación regulable mediante luminarias conectadas en red. El software de regulación de intensidad o de encendido apagado puede depender de varios aspectos: franja horaria nocturna, ocurrencia de algún evento como emergencias o en función de sensores de presencia humana. Cara a un correcto funcionamiento del sistema, los sistemas comerciales no utilizan detección y análisis de imágenes, sino que utilizan métodos de detección humana por infrarrojos, conociéndose por ejemplo lo divulgado por Silverspringnet, “Smart
Street Lights & Sensors”. https://www.silverspringnet.com/solutions/smartcities/smart-cities-street-lights/
Habida cuenta de la tecnología conocida, se puede decir que las aplicaciones de iluminación inteligente son una reciente tendencia que surge como resultado de la creciente conciencia de la población sobre el cambio climático y el ahorro energético. Estas aplicaciones tratan de usar los avances de la tecnología y el análisis de datos para optimizar los sistemas de iluminación nocturna y proporcionar la luz adecuada sólo cuando se necesite. Como resultado, se obtienen ciudades más sostenibles y confortables con un control apropiado del consumo y de la contaminación lumínica.
La presente invención aporta un aspecto novedoso principal respecto a los sistemas de iluminación inteligente existentes al utilizar dispositivos de adquisición de imagen y vídeo para detectar la presencia humana en las zonas de interés, y que dicha adquisición no sea limitativa a un área pequeña alrededor de la zona donde se ubica la cámara. Mediante el análisis de las imágenes digitales se detecta la presencia de ciudadanos en la zona y la eventual necesidad de alumbrado correspondiente. Para ello, se pueden utilizar las cámaras existentes y actualmente instaladas en ciudades; además, se pueden desplegar otras nuevas para complementar su cobertura o alcanzar a nuevas zonas de interés.
Esta novedad le confiere a la presente invención una ventaja fundamental respecto a los sistemas existentes. Con esta técnica se superan ampliamente las capacidades de detección de los sistemas actuales y se proporciona una herramienta para ofrecer servicios adicionales mediante el análisis avanzado de las imágenes. Entre los servicios potenciales de valor añadido que puede ofrecer el sistema se encuentra la seguridad ciudadana, control de tráfico y señalización inteligente o detección de obstáculos en la calzada, algo que no es posible lograr con los sistemas conocidos, ya sea de sensores infrarrojos (los que generalmente se comercializan), u otro tipo de sistema basado en sensores. Además, la presente invención aporta también una solución a los inconvenientes asociados al coste computacional del procesamiento avanzado de imágenes que
se requieren para la provisión del control inteligente y de los nuevos servicios de valor añadido.
Por tanto, la presente invención permite superar inconvenientes relativos a:
- la eficacia de funcionamiento: la utilización de cámaras digitales para detectar la presencia humana en las zonas de interés mejora ampliamente las capacidades de detección de los métodos por infrarrojos, ultrasonidos o cámaras cenitales.
- coste de instalación: el sistema propuesto no necesita colocar sensores de adquisición en cada luminaria ya que las cámaras pueden abarcar amplias zonas con numerosas luminarias. Además, el sistema admite la utilización de cámaras de imagen y video ya instaladas para otras funciones, como por ejemplo las cámaras de seguridad o del control de tráfico.
- análisis avanzado de vídeo e imágenes digitales: el sistema propuesto permite la ejecución de complejos métodos de análisis de imagen al utilizar una arquitectura de computación distribuida basada en elementos de procesamiento remotos y en técnicas de computación móvil en la nube.
- los servicios de valor añadido: la metodología de computación de imágenes digitales permite la ejecución de otros algoritmos avanzados de visión por computador para la provisión de un amplio abanico de servicios avanzados para la ciudad.
Por tanto, la característica técnica distintiva de la invención es que la detección de peatones se hace mediante un sistema basado en el análisis de imágenes digitales a partir de cámaras de videovigilancia y no a través de sensores dispuestos en cada luminaria. En este sentido, cualquier experto en la materia de sistemas de iluminación inteligente que a día de hoy usase las convencionales cámaras para este fin se encontraría con un problema técnico insalvable, que es que el volumen de procesamiento necesario para llevar a cabo la detección en una ciudad con varias cámaras sobrepasa en mucho las capacidades actuales (de ancho de banda, de procesamiento local y en la nube, etc.). Este problema sería detectado en una etapa inicial del procesamiento de imagen, y hasta la fecha no se le ha dado solución. Por este motivo, todos los sistemas de iluminación inteligente conocidos no se basan en cámaras de
videovigilancia a pesar de sus numerosas ventajas y bajo coste. En la presente invención se expone una solución que solventa este problema, y para llevarlo a cabo que consiste en la partición del procesamiento en etapas disjuntas y su procesamiento distribuido en varias capas; y para ello es esencial y no evidente el desarrollo del sistema aquí desarrollado, el cual es inherente al procedimiento que se usa para llevarlo a cabo.
Teniendo en cuenta todos los aspectos anteriores, es decir, tanto la problemática de gestionar la necesidad de alumbrado teniendo en cuenta la presencia de ciudadanos en dicha zona, como de las soluciones existentes en la actualidad, en las que no se conocen la utilización de un sistema de análisis de las imágenes digitales para la detección de la presencia de ciudadanos en dicha zona, se considera que la presente invención es un avance en los métodos de detección humana mediante visión artificial, sus requerimientos computacionales y la infraestructura necesaria para implementar esta funcionalidad de gestión de la iluminación inteligente en entornos urbanos.
DESCRIPCIÓN DEL INVENTO
El sistema de iluminación inteligente objeto de esta patente es un sistema con el que se permite la ejecución de un método con algoritmos avanzados de análisis de imagen con el que se consigue la gestión de iluminación inteligente sobre una cantidad arbitraria de cámaras conectadas.
El sistema comprende:
- una pluralidad de luminarias distribuidas por la zona de interés. Cada luminaria comprende medios de recepción de señales inalámbricas y un módulo de procesador configurador para ofrecer un nivel de luminosidad variable de, al menos, 3 niveles de luz y consumo:
- nivel 0: luminaria apagada. no hay consumo ni emisión de luz;
- nivel 1: luminaria encendida con un nivel bajo de consumo y de emisión de luz;
- nivel 2: luminaria encendida con un nivel máximo de consumo y de emisión de luz.
Con mayores niveles de graduación se puede establecer un control más pormenorizado.
Un valor preferente para el nivel 1 es el 20% de luminosidad respecto del máximo.
- una pluralidad de dispositivos de adquisición de imagen, que pueden estar ubicados en la pluralidad de luminarias, y están orientadas para enfocar la zona de interés. Estos dispositivos de adquisición o sensores pueden ser cámaras de imagen o de video.
- al menos una plataforma computacional de procesamiento distributivo del tipo Cloudlet. Estas plataformas se pueden desplegar eventualmente dependiendo de las capacidades de procesamiento de los dispositivos de adquisición, en el que cada plataforma comprende medios de procesamiento y capacidad de una nube, y en el que la interconexión de varios cloudet permite trabajar al conjunto para ofrecer el servicio de una nube dentro de una zona de cobertura.
- al menos una plataforma de procesamiento remoto de computación en la nube. Esta infraestructura ofrece un procesamiento flexible dependiendo de las necesidades de cada momento mediante un modelo de servicio bajo demanda.
Los mecanismos de comunicación entre los diferentes elementos se realizan mediante conexión de área local (LAN - Local Area Network) tipo Wifi, Wimax, LTE o similares; y conexión remota a través de internet (WAN - Wide Area Network). En una realización preferente de la invención, las luminarias, los dispositivos de adquisición y los Cloudlet están interconectados en la misma red local, mientras que el acceso al servidor remoto se realiza a través de Internet.
El sistema recibe varias entradas y produce a su vez varias salidas:
• Las entradas corresponden con las imágenes en un momento dado de cada uno de los dispositivos de adquisición conectados. La resolución dé cada una de las imágenes puede ser diferente dependiendo de las características de
cada cámara. El sistema propuesto es compatible con imágenes de varias resoluciones con una resolución mínima que permita detectar una presencia humana en la misma.
• Las salidas corresponden con señales de nivel de luminosidad de cada una de las luminarias que se encuentran en la zona de interés. No obstante, el sistema también admite otras configuraciones de control como, por ejemplo, una salida de encendido para cada luminaria y un temporizador que indique durante cuánto tiempo debe permanecer en ese nivel, o bien, una sola salida de encendido que afecte a todas las luminarias de la misma zona.
El sistema se ejecuta de forma cíclica y periódica durante todo el periodo de control inteligente de la zona de interés.
El esquema de funcionamiento general del sistema es el siguiente:
• Durante el día, las luminarias se configuran con una intensidad nula (nivel 0), es decir, están apagadas.
• Durante la noche, la intensidad de las luminarias depende de la presencia de peatones en la zona de interés. Si no hay peatones, las luminarias se colocan con una intensidad baja (nivel 1) y, si hay peatones, se colocan con una intensidad normal (nivel 2).
Para poder establecer el modo de funcionamiento durante la noche, es necesario un dispositivo de detección de presencia humana en la zona. Ese dispositivo está formado por una o varias cámaras de adquisición de imagen o de video. Con una frecuencia de preferentemente un segundo, se toma una imagen o fotograma de cada cámara que es analizada en busca de presencia humana en la imagen, donde esta tecnología y su modo de funcionamiento se basa en los siguientes aspectos o puntos, no siendo este modo de funcionamiento objeto de protección de la presente invención;
• Captura de la imagen. Se captura la imagen o fotograma a través del dispositivo de adquisición.
• Filtrado de la imagen: En esta etapa se realizan varias operaciones de filtrado de la imagen para mejorar su procesamiento posterior.
• Selección de áreas candidatas: Se seleccionan las áreas de la imagen candidatas a contener figuras humanas. Si no hay ninguna área con movimiento, el proceso de detección humana termina aquí con resultado negativo.
• Extracción de características: Se extraen características de cada una de las áreas candidatas como, por ejemplo: texturas, color, bordes, etc.
• Generación de descriptores: Se crean unos descriptores de cada zona en función de las características identificadas.
• Clasificación: Se determina si en cada área candidata existe una figura humana o no.
• Comportamiento y análisis predictivo: se determina las luminarias sobre las que se debe actuar.
• Control de luz: etapa que determina el nivel de luz para las luminarias en torno a las áreas de interés en las que se han detectado humanos.
Esta tecnología no puede ser llevada a cabo por sistemas basados en sensores infrarrojos, ultrasonidos o incluso cámaras cenitales. Para llevarse a cabo, se requiere de los elementos del sistema previamente descritos, o bien, requeriría de una metodología nueva de interconexión entre diferentes máquinas que requeriría de procesos en etapas disjuntas según el propio proceso de cada máquina o dispositivo.
Esta ejecución provoca la disminución sucesiva del volumen de datos de entrada en cada etapa y consigue una reducción drástica en el envío de información a través de Internet. Esta característica del sistema propuesto habilita el diseño de arquitecturas distribuidas para el procesamiento de las etapas y permite despliegues altamente escalables de aplicación en ciudades inteligentes.
Otro beneficio colateral de este sistema es que otras aplicaciones de gestión inteligente pueden implementarse bajo la misma infraestructura y facilitar, por
tanto, la provisión de nuevos servicios avanzados de valor añadido para la ciudad.
Para finalizar, se ha de tener en cuenta que, a lo largo de la descripción y las reivindicaciones, el término “comprende” y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas o elementos adicionales.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Con el objeto de completar la descripción y de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se presenta una figura, en donde con carácter ilustrativo y no limitativo se representa lo siguiente:
En la Figura 1 se muestra un esquema del sistema de iluminación inteligente, con sus entradas y salidas correspondientes.
En la Figura 2 se muestra un esquema general del sistema de iluminación inteligente y de los componentes que lo forman.
DESCRICPIÓN DETALLADA DE MODOS DE REALIZACIÓN
Como se ha descrito anteriormente, el sistema de iluminación inteligente recibe una o varias entradas y produce una o varias salidas. El esquema del sistema (S) objeto de la presente invención se describe en la Figura 1. Las entradas que tiene son las siguientes:
• Conjunto de imágenes de entrada (1). Cada imagen proviene de una de las cámaras orientadas hacia la zona de interés a controlar.
• Conjunto de señales (2) de niveles de iluminación. Cada nivel de iluminación se envía a una de las luminarias de la zona de interés. También se puede enviar una sola señal con el nivel de iluminación para toda la zona.
En una realización preferente de la invención, los elementos comprendidos en el sistema de iluminación inteligente de la presente invención se muestran en la Figura 2. Dicho sistema comprende los siguientes componentes componentes:
• Conjunto de luminarias (3) que se encuentran en la zona de interés a controlar. Estas luminarias comprenden el modo de funcionamiento de luminosidad variable con al menos 3 niveles de luz.
• Conjunto de dispositivos de adquisición (4) de imágenes o cámaras enfocando la zona de interés. Las cámaras pueden enfocar desde diferentes ángulos y pueden ser de captura de imagen o vídeo con diferentes capacidades de procesamiento.
• Conjunto de plataformas de cómputo intermedio (5). Estas plataformas, también denominadas Cloudlet, son pequeños centros de datos o estaciones de trabajo que pueden disponerse, en caso necesario, para ejecutar algunas de las tareas de la detección humana.
• Internet (6), o la infraestructura existente de acceso a Internet.
• Plataformas de procesamiento remoto de computación (7) en la nube o Cloud Computing. Centros de procesamiento de datos alojados en la nube y accesibles a través de Internet. En esta plataforma se ubica también una base de datos de comportamiento que registra el histórico de detecciones realizadas en todas las zonas monitorizadas de la ciudad.
Según el esquema descrito en la Figura 2, los dispositivos de adquisición (4) toman las imágenes (1) de la zona de interés con una periodicidad constante. Estas imágenes (1) son procesadas utilizando forma conjunta y distribuida las capacidades de cómputo de los propios dispositivos (4), envidas a las eventuales plataformas intermedias (5) Cloudlet y a las plataformas de procesamiento remoto (7) accesibles a través de Internet. La periodicidad de toma de imágenes por los dispositivos de adquisición puede ser alta durante el día, cuando no hay necesidad de control de luz artificial, o muy baja durante la noche para proporcionar un mayor confort.
Esta tecnología y su modo de funcionamiento se basa en los siguientes aspectos o puntos, no siendo este modo de funcionamiento objeto de protección de la presente invención; donde hay
a) Captura de una imagen (1) por los dispositivos de adquisición (4) o cámaras que están enfocando la zona de análisis donde se encuentran las luminarias (3) a controlar. En el caso de cámaras de video, se toma un fotograma con la frecuencia prefijada. Como resultado se obtiene una imagen (1) por cada cámara con su resolución correspondiente.
b) Filtrado de la imagen la imagen (1), que comprende entre otras las acciones de eliminar ruido, mejorar su contraste, o aumentar el brillo de zonas más oscuras. Como resultado, se obtiene la imagen filtrada en condiciones óptimas para el análisis posterior.
c) Selección de áreas candidatas donde se realiza un análisis preliminar de la imagen filtrada para detectar movimiento e indicios de figuras humanas como, por ejemplo, presencia de figuras verticales con determinada altura y volumen según la perspectiva y su posición en el horizonte. En este punto, no sólo se usa la detección de movimiento (como ocurre con otros métodos existentes) ya que, en ese caso, de quedarse la figura parada se consideraría que no hay nadie y podría reducirse la luminosidad. El resultado es un conjunto de áreas de interés en el interior de cada imagen.
d) Extracción de características de cada una de las áreas identificadas previamente, como, por ejemplo: texturas, color, bordes, etc. Como resultado se obtiene una estructura de datos de cada área de la imagen candidata. e) Generación de un conjunto de descriptores de cada área de interés, donde el conjunto de descriptores define todos los aspectos de las características identificadas previamente: el tipo de textura, el color, el tipo de borde, el tipo de línea, longitud, volumen, etc.
f) Clasificación inteligente mediante herramientas informáticas, preferentemente técnicas de Deep Learning, para determinar si en cada área candidata existe una figura humana. Se pueden aplicar técnicas de clasificación avanzada para caracterizar el tipo de figura humana detectado, su edad, e incluso sexo. Así mismo, esta técnica se puede generalizar para identificar otros objetos de interés como vehículos, animales, etc. Como resultado, se obtiene un valor numérico por cada área de interés con la probabilidad de que en ella exista una figura humana . Se considera que existe, a efectos del control inteligente, cuando se obtiene un valor superior al 40%.
g) Comportamiento y análisis predictivo, donde la presente invención no sólo enciende la luminaria que alumbra directamente el lugar donde se encuentra el humano, sino las luminarias de su alrededor y siguientes para crear una sensación de confort y prestar un horizonte de paso iluminado. Para ello, se analiza el posible movimiento y dirección de los peatones por el área de análisis. Como resultado se obtiene el conjunto de luminarias afectadas h) Control de luz, donde se indica el nivel de luz para las luminarias en torno a las áreas de interés en las que se han detectado humanos y el envío de señales de niveles de iluminación (2) a las luminarias (3) de la zona de control. El resultado puede ser de diferentes tipos. Puede ser un vector que indique de forma individualizada el nivel de luz de cada luminaria, o puede ser un único valor que indique de forma conjunta el nivel de luz de todas las luminarias de la zona.
La captura de imagen (1) se ejecuta siempre en los dispositivos de adquisición (4) .
La obtención de las imágenes filtradas se puede ejecutar en el propio dispositivo de adquisición (5), en plataforma computacional intermedia (5) tipo Cioudiet o en servidor o plataforma remota (7). De forma preferente se realiza en los dispositivos de adquisición (5) ya que incorporan funciones de filtrado a las imágenes que capturan. En caso de no ser posible, se puede transmitir la imagen al Cioudiet para su procesamiento, o incluso a la plataforma remota (7).
La selección de áreas candidatas se puede ejecutar también en el propio dispositivo de adquisición (4) o en la plataforma computacional intermedia (5) tipo Cioudiet o en el servidor o plataforma remota (7). De manera preferente, se realiza en los dispositivos de adquisición (4) dado que comprenden programas que ejecutar algoritmos sobre las imágenes que capturan. En caso de no ser posible, se puede transmitir la imagen a la plataforma computacional intermedia (5) para su procesamiento.
La extracción de características y de generación de descriptores se ejecutan en la plataforma computacional intermedia (5) tipo Cloudlet o en el servidor o
plataforma remota (7) tipo Cloud Computing. Al trabajar con fragmentos de la imagen filtrada (1A), el ancho de banda necesario y la cantidad de datos a transmitir a través de Internet (6) se reduce considerablemente.
La clasificación y el comportamiento y análisis predictivo se ejecutan en el servidor remoto Cloud Computing (7). El coste computacional que requieren y el análisis conjunto con el de otras imágenes hacen necesario su procesamiento centralizado en centros de datos especializados.
Finalmente, el control de luz se realiza también desde un control centralizado ubicado en la nube que envía una señal (2) de manera individualizada o grupal a las luminarias (3). Este control centralizado permite el desarrollo de cuadros de mando e interfaces de administración de usuario. Así mismo, disponer de la información centralizada permite el desarrollo de aplicaciones de análisis de las dinámicas de la ciudad.
Claims (5)
1. - Sistema de iluminación inteligente, con el que se controla el nivel de intensidad de luz de unas luminarias ubicadas en una zona de interés según la presencia humana en dicha zona, que se caracteriza por que comprende:
- una pluralidad de luminarias (3) distribuidas por la zona de interés; que comprenden medios de recepción de señales inalámbricas y un módulo de procesador configurado para emitir luz a diferentes niveles de luminosidad;
- una pluralidad de dispositivos de adquisición (4) de imagen, que toman las imágenes (1) de la zona de interés con una periodicidad constante;
- al menos una plataforma computacional intermedia (5) de procesamiento distributivo del tipo Cloudlet, en conexión con los dispositivos de adquisición (4), que comprenden medios de procesamiento; y
- al menos una plataforma de procesamiento remoto (8) centralizada de computación en la nube del tipo Cloud Computing, en conexión con las plataformas tipo Cloudlet, que consiste en un centro de procesamiento centralizado de datos alojados en la nube y accesible a través de Internet (7); y desde donde se envía una señal (2) de manera individualizada o grupal a las luminarias (3) con el nivel de luminosidad a emitir.
2. - Sistema de iluminación inteligente, según la reivindicación 1, donde las luminarias (3) disponen de al menos 3 niveles de luminosidad variable.
3. - Sistema de iluminación inteligente, según la reivindicación 1, donde los dispositivos de adquisición (4) son cámaras de imagen o de video.
4. - Sistema de iluminación inteligente, según la reivindicación 1, donde los dispositivos de adquisición toman las imágenes con la frecuencia de 1 segundo.
5. - Sistema de iluminación inteligente, según la reivindicación 1, donde las luminarias (3), los dispositivos de adquisición (4) y las plataformas intermedias (5) están interconectados inalámbrica en una misma red local LAN - Local Area Network.
Priority Applications (1)
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| CA1K | Utility model application published |
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| FG1K | Utility model granted |
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