Ultimo aggiornamento il 17 Giugno 2019 da Fabrizio M. di intraTecnica

Smart Home e Wall++ pareti intelligenti con un sistema di elettrodi e pittura.

Il sistema Wall++ che potrebbe diventare lo standard di costruzione futuro delle abitazioni.

Smart Home sappiamo significa casa intelligente. Anche se oggi parlare di casa “intelligente” mi sembra ancora eccessivo. La realtà oggi offre un edificio, con oggetti smart connessi a internet e interconnessi tra loro. La tecnologia smart consente all’uomo di automatizzare i sistemi elettrici/elettronici della casa mediante:

Interazione smart

Interagire con gli oggetti smart per mezzo di comandi touch, sensoriali oppure vocali ed è proprio sui comandi vocali il maggior sviluppo. Come ad esempio la tecnologia sviluppata da Amazon Alexa che troviamo ad esempio su Amazon Echo oppure il Google Home.

Amazon ha sviluppato apparecchiature come l’ Echo Dot. Un altoparlante controllato tramite comandi vocali, senza dover utilizzare le mani, che si connette ad Alexa. Permette di riprodurre musica, risponde a domande, legge le ultime notizie. Può inoltre fornire le previsioni del tempo, impostare sveglie, controllare dispositivi per Smart Home compatibili e molto altro.

Smart Home

Smart Home la casa delle comodità per tutti. Un grande validissimo aiuto per le persone con limitazioni fisiche e disabilità, che trovano un valido sostegno nella tecnologia.

Smart Home con Wall++ screenshot dal video ufficiale
screenshot dal video su youtube.com
Wall++: Room-Scale Interactive and Context-Aware Sensing di FIG

Dalla collaborazione tra ricercatori della  Disney Research e Carnegie Mellon University importanti progressi tecnologici in campo Smart Home.

Wall++ questo il nome della ricerca, presentata alla Conference on Human Factors in Computing Systems di Montreal.

Faccio un po’ di chiarezza non è una  nuova vernice smart, come ho letto da qualche parte. Wall++ è la ricerca e sperimentazione di una nuova tecnica, che mette insieme più elementi e concetti fisici, già sviluppati e li applica alla building automation. Per dirla semplice “automazione applicata alle costruzioni”, ovvero Casa Domotica, Smart Home.

Wall++ è basato, come dichiarano i ricercatori nel loro lavoro (trovate il link a fondo pagina) sulla tecnologia dei campi elettrici alla base dello schermo capacitivo (es. schermi smartphone) e sulla tecnologia di ricezione dei segnali Airborne EM , provo a spiegarlo in due righe, non spaventarti e continua a leggere è molto interessante.

Le tecnologie prese in esame che compongono il sistema Wall++

  • Il metodo Airborne EM utilizzato già da tempo in varie applicazioni, ad esempio in geofisica per le rilevazioni del suolo, anche dagli elicotteri è basato sull’emissione di un campo elettromagnetico (EM) a basso potenziale. Tutte le apparecchiature elettriche generano un campo elettromagnetico EM ed un rumore aereo EM, da qui se traduciamo otteniamo airborne EM noise. Questo segnale può essere rilevato dagli elettrodi applicati al muro che fungono da antenna. Quindi un elettrodomestico in funzione genera un segnale EM, rilevabile. Un elettrodomestico smart oltre al controllo può anche essere pilotato.
  • Tecnologia dei campi elettrici è alla base degli schermi capacitivi touch. Per poter essere generato il nostro  campo elettrico ha bisogno di opportune apparecchiature che i ricercatori hanno inserito alimentandole a basso voltaggio e realizzando sulla parete una maglia elettrica (elettrodi). Come si vede nel video, l’hanno realizzata con strisce di rame attaccate mediante adesivo vinilico, realizzando così un grande sensore capacitivo.
  • Il principio della “capacità elettrica”. Sfruttando la reazione tra due punti nello spazio, come tra  gli  elettrodi in un campo elettrico, se avviciniamo al campo elettrico generato la nostra  mano,che è un conduttore elettrico alteriamo le linee del flusso elettrico. I sensori capacitivi sfruttando questo principio percepiscono la variazione del campo elettrico trasmettendo la variazione con un segnale che può essere elaborato.

Le linee di campo del flusso elettrico attraversano tranquillamente rivestimenti non conduttori. Il sensore può funzionare anche se provvisto di uno strato di rivestimento, come lo schermo degli smartphone.

Nel caso dei nostri ricercatori lo “schermo”  è l’ultima mano di pittura, la finitura. Dichiarano di avere utilizzato una vernice standard a base di lattice, che sappiamo essere diluibile con acqua e molto resistente all’usura.

Il video ufficiale dimostrativo della ricerca Wall++

A seguire il video ufficiale, molto interessante, che ti invito a guardare   pubblicato da  Future Interfaces Group.

Viene illustrato come è stato concepito il sistema di posa degli elettrodi, che ti ricordo sono costituiti da strisce di rame, applicati con adesivo vinilico e ricoperti da verniciatura con pittura conduttiva, che si trova normalmente in commercio. La pittura è a base di acqua e particelle di nickel, mentre la parte finale è stata applicata una normale pittura latex.

Cosa illustra il video?

Il ricercatore illustra nel video i dettagli della ricerca, di questo nuovo sistema, che ovviamente non è ancora in commercio, in quanto sperimentale. Quando lo sarà, diventerà probabilmente parte integrante di tante Smart Home.

Abitazioni smart

Le nostre “normali” abitazioni sono ormai sempre più smart, dotate al loro interno di smartphone (che io definisco ex telefoni), smart TV, elettrodomestici smart ed ora anche i contatori dell’energia elettrica Enel sono sostituiti dagli Smart Meter.

Spiega la voce narrante nel video il punto di vista dei ricercatori ed il focus della ricerca :

gli ambienti concepiti per essere utilizzati dall’uomo, come case, uffici, ristoranti scuole e musei sono costituiti da muri la cui funzione primaria è quella di separare gli spazi, nascondendo l’infrastruttura la vediamo come un opportunità persa..

il nascondere l’infrastruttura penso sia riferito appunto alla vernice, che con la sua finitura abbellisce e nasconde una struttura inerte come il muro e si domandano :

Finalità della ricerca

e se i muri potessero essere intelligenti?

da questo punto in poi ci illustrano la loro tecnica per rendere un muro “smart”, vi riassumo il seguito della narrazione del video :

in questa ricerca descrivono che con la loro tecnica a basso costo circa 20$ a
possono rendere un muro smart interattivo e con capacità di calcolo, trasformando qualsiasi ambiente in un grande sensore. Il materiale può essere applicato senza attrezzature speciali, una volta terminata la “verniciatura speciale” la si connette, come si vede nel video, ad una scheda elettronica che provvede con opportuni accorgimenti a misurare le variazioni del campo elettrico, generato dalla matrice conduttiva realizzata con la vernice (quel reticolo che si vede nelle immagini), simile al touch-screen di uno smartphone.

L’idea applicata.

Il grande sensore, così realizzato consente di rilevare il tocco sul muro, come fosse un touchpad  e se si è abbastanza vicini al muro anche i movimenti. Inoltre fungendo da antenna passiva, rileva il rumore elettromagnetico generato da apparecchiature elettriche, che permette di identificarle. Ad esempio controllando le funzioni degli delettrodomestici, tutto questo ovviamente coadiuvato da opportuni trasduttori elettronici ed almeno un elaboratore di segnali.

Campi di applicazione in una Smart Home del sistema Wall++

Innumerevoli si va dalle applicazione “più banali”, come ad esempio:

  • eliminare gli interruttori per l’accensione delle luci, rendendo cosi le pareti più pulite;
  • comandare l’accensione lavatrice, forno e similari da remoto senza bisogno di cavi aggiuntivi;
  • rilevare i movimenti del corpo per controllare i videogame;
  • distribuire nell’ambiente un sistema audio Surround senza bisogno di collegare cavi;
  • rilevare la temperatura ambiente e comandare la climatizzazione senza termostati esterni;
  • controllare i consumi di energia, etc..

Mi viene in mente una simpatica possibile applicazione:

  • cantare e trasmettere sul web immagini e voce senza l’ausilio di un microfono, chissà magari ho avuto l’idea del secolo ….ah ah ah… no scherzo, penso che ci abbiano già pensato.

Sono convinto sia molto riduttivo, oggi pensare ad un campo ridotto di applicazioni, questa tecnica apre veramente la strada a innumerevoli applicazioni tecnologiche per le Smart Home e non solo, che forse oggi non è possibile immaginare.

Chi sono gli autori e menti della ricerca ?

La ricerca Wall++ nasce dalla collaborazione tra i ricercatori: Yang Zhang, Chouchang(Jack) Yang, Scott E. Hudson, Chris Harrison, Alanson Sample. Alla Conference on Human Factors in Computing Systems di Montreal è stata presentata l’idea e  lo sviluppo della ricerca condotta presso i laboratori Disney Research. I ricercatori stanno elaborando un sistema capace dì trasformare le pareti di qualsiasi edificio in un grande sensore di variazioni segnali elettrici.

Trovate l’articolo originale dei ricercatori al seguente link https://doi.org/10.1145/3173574.3173847

pubblicazioni ACM

Authors:Yang ZhangDisney Research & Carnegie Mellon University, Pittsburgh, PA, USA
 Chouchang (Jack) YangDisney Research Pittsburgh, Pittsburgh, PA, USA
 Scott E. HudsonDisney Research & Carnegie Mellon University, Pittsburgh, PA, USA
 Chris HarrisonDisney Research & Carnegie Mellon University, Pittsburgh, PA, USA
 Alanson SampleDisney Research, Pittsburgh, PA, USA

Disclaimer www.intratecnica.it

Il presente articolo originale in lingua italiana a scopo di divulgazione tecnologica, il video di proprietà ACM è inserito come collegamento di condivisione dell’originale su www.youtube.com. Il presente articolo non rappresenta traduzione dell’articolo dei ricercatori, ma nasce dalla lettura, studio ed elaborazione personale dell’articolo originale al link sopra citato.

Nessuna parte dell’articolo originale in lingua inglese è stata riprodotta o copiata, se non diversamente specificato, possono essere presenti solo brevi citazioni come indicato nel diritto di citazione.

Che ne pensi di questa nuova tecnologia che rende i muri smart?

ti piacerebbe una casa Smart Home senza fili?

scrivi nei commenti, sarà un piacere leggerti e rispondere ad eventuali quesiti.

Ti ringrazio per aver letto l’articolo.

Una risposta

  1. 6 Aprile 2019

    […] interconnessione tra oggetti, case sempre più smart e addirittura muri e pareti smart e l’uomo, sara totalmente senza […]

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