Amikor a falnak tényleg füle van: akusztikai adatgyűjtéssel a fenntarthatóságért

A német Fraunhofer IDMT tudósai rájöttek, hogy hogyan lehet az az energiahatékonyság, a biztonság és a közlekedés szolgálatába állítani a hálózatba kapcsolt épületekben és városokban gyűjtött akusztikus adatokat.

A Fraunhofer IDMT szakemberei a kétéves „EAR-IT” európai kutatási projekt keretében saját fejlesztésű hangrögzítésre és -feldolgozására szolgáló hardverrel és szoftverrel vizsgálták, hogy az emberek milyen feltételek mellett használnának akusztikai technológiákat a lakó- és munkakörnyezetük hatékonyabb üzemeltetése érdekében. Ehhez a Future Internet Research & Experimentation (FIRE) projekt két tesztrendszere állt rendelkezésre: a „HobNet” a Genfi Egyetem egyik épületében az irodakomplexumban történő alkalmazás lehetőségeit kutatta, míg a „SmartSantander” a spanyolországi Santanderben működött és a nagyméretű, hálózatba kapcsolt külső területek akusztikai megoldásait kereste.

Mivel a nagy épületekben tartózkodó személyek száma fontos referencia változó a világítás, a szellőzés és a fűtés energiahatékony vezérlése szempontjából, a Genfi Egyetem épületének kihasználtságát akusztikai szenzorok segítségével határozták meg. Ezek adataira alapozva állították be a légkondicionáló rendszert, vagy éppen az irodák világítását, ami csak akkor kapcsolt be, amikor az érzékelők jelezték, hogy a helyiségekben alkalmazottak tartózkodnak. A Fraunhofer tudósai a hálózatba kapcsolt mikrofonokat és a számítógépes feldolgozási technológiát arra használták, hogy érzékeljék az irodákban zajló akusztikus eseményeket, például az ajtócsukódást, vagy a billentyűzet és a kávéfőző hangját. Ezen túlmenően a dolgozók hangutasítással vezérelhették a fűtést és a világítást, de akár segítséget is kérhetek egy felkiáltással, amire a rendszer rögtön riasztotta a biztonsági szolgálatot.

A spanyolországi Santander városában tizenkét évvel ezelőtt telepítettek számos utcát lefedő érzékelőhálózatot, hogy intelligens városi alkalmazások tesztkörnyezeteként szolgáljon. Ebbe a meglévő hálózatba integrálták az Ear-It projekthez fejlesztett kicsi, olcsó jelfeldolgozó egységeket, úgynevezett „Acoustic Processing Unitokat” (APU).

A feldolgozóegységek képesek közvetlenül feldolgozni az akusztikai adatokat, és csak a meghatározott értékelési célok szempontjából releváns információkat továbbítják. Ez lehetővé teszi például, hogy akusztikusan mérjék a forgalom nagyságát egy utcán, majd az adatok alapján vezéreljék a közlekedési lámparendszert – ezzel is csökkentve például a zajszennyezést az adott terüleen. Ezen kívül algoritmusokat használtak a szirénák akusztikus érzékelésére, hogy vészhelyzetben lehetővé tegyék a járművek pozíciójának meghatározását és a közlekedési lámpák jelzéseinek automatikus kiigazítását.

Nem véletlen, hogy ezen a megoldáson épp' az oldenburgi cég dolgozik, hiszen az ő projektjük az ún. Halló Autó is. Ez a saját projektjük a járművek külső zajainak megfigyelésére koncentrál, mivel azok fontos, eddig kiaknázatlan információkat árulnak el, nem csak a szirénázó autók irányáról, hanem az útburkolat, a gumiabroncsok, a fékek, vagy más kritikus alkatrészek állapotáról. Az Ear-It esetében viszont az volt a cél, hogy olyan robusztus jelfeldolgozási módszereket és olcsó hardvert fejlesszenek ki, ami alkalmas meglévő kábeles vagy vezeték nélküli érzékelőhálózatokba való egyszerű integrálásra. Az APU tökéletesnek bizonyult a feladatra, hiszen a magja egy beágyazott lapka, ami lehetővé teszi, hogy a komplex jelfeldolgozási algoritmusokat széles sávú, nagy felbontású hangjelekre is alkalmazzák.

Az Ear-Itben szintén résztvevő, svédországi Lulea Műszaki Egyetem azt a kérdést is megvizsgálta, hogy az emberek a fenntarthatóság, energiatakarékosság, vagy biztonság érdekében hajlandóak-e elfogadni a folyamatos akusztikus megfigyelést, kvázi állandó hallgatózást. Az öt ország ezer résztvevőjével végzett vizsgálat kimutatta, hogy

a biztonság területén az akusztikus alkalmazások elfogadottsága lényegesen nagyobb, mint a videokamerás megfigyelésé.

Ennek előfeltétele persze az, hogy a polgárokat tájékoztassák arról, ha közterületen, vagy közösségi térben adatgyűjtés folyik. A felmérés eredményei szerint az emberek azt is szeretnék, ha a rendszer bárminemű bevezetése előtt külön-külön jóvá is hagyhatnák, hogy a részvételükkel összegyűjtött adatokat milyen célra használják fel.

Gábor János

Főoldali kép: Fraunhofer IDMT