如今，微波爐以固定功率在固定時(shí)間加熱，附加的熱成像傳感單元增強(qiáng)了將食物加熱到所需溫度的能力。 這是通過(guò)采用現(xiàn)成的微波爐來(lái)實(shí)現(xiàn)的，該微波爐經(jīng)過(guò)修改加了熱成像和新的溫度控制裝置。這使我們可以在選擇重新加熱食物的功率和時(shí)間時(shí)，免除經(jīng)常需要的猜測(cè)。 最終，我們能夠通過(guò)選擇所需的食物溫度并將技術(shù)細(xì)節(jié)留給機(jī)器來(lái)直接傳達(dá)我們的意圖。這種意圖可以通過(guò)無(wú)線連接的移動(dòng)設(shè)備或通過(guò)集成在修改后的微波爐中的觸摸屏來(lái)傳達(dá)。人們很自然可以設(shè)置所需的食物溫度，這樣熱成像傳感器就可以在食物被加熱的同時(shí)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

還有TinyML 的進(jìn)步和嵌入式處理器上 AI 功能的可用性,可以整合到微波爐中，讓智能猜測(cè)我們?cè)谖⒉t加熱時(shí)放入了什么東西，從而自動(dòng)為我們選擇最佳溫度。 由于迫切需要及時(shí)交付用于檢測(cè)高溫的熱像儀解決方案，導(dǎo)致許多合作伙伴努力為 OEM 和 ODM 提供許多參考設(shè)計(jì)。

一個(gè)很好的例子是臺(tái)灣中文新聞上所發(fā)表的一篇文章 “Arrow Electronics Launches AI Thermal Sensing Solution Powered by STMicroelectronics’ X-CUBE AI”

下面是用我們另一個(gè)的合作伙伴“凌通科技”新的熱成像方案 — 當(dāng)熱傳感器遇上 AI 芯片組。

關(guān)心您的舒適的智能空調(diào)

空調(diào)和 HVAC 系統(tǒng)是集成熱成像可以產(chǎn)生積極影響的另一個(gè)例子。 在許多情況下，房間溫度的控制涉及空調(diào)箱中的一個(gè)簡(jiǎn)單的溫度傳感器 — 該傳感器提供來(lái)自環(huán)境的唯一反饋。 這種類(lèi)型的系統(tǒng)可以稱(chēng)為第一代，非常普遍。我們可以認(rèn)為第二代是一個(gè)有智能的系統(tǒng)，它知道房間里是否有人，并可能識(shí)別他們?cè)诜块g的哪個(gè)部分。 這可以更有效地利用空調(diào)單元，并且可以通過(guò)結(jié)合熱像儀來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于小型公寓或酒店房間，幾百到一千像素的熱圖像可能就足夠了，而對(duì)于較大的客廳，需要幾千以上像素的傳感器，再加上 90+ 度的廣角 鏡頭。一個(gè)很好的例子是圖 4 所示的智能熱像儀空調(diào)概念，由 Meridian Innovation 在 2019 年 9 月上海智能家居技術(shù)博覽會(huì)上展示。

圖 4. 智能熱像儀空調(diào)（來(lái)源：Meridian Innovation）

請(qǐng)注意，熱圖像的內(nèi)容不僅可以了解隔間的占用情況，還可以了解整個(gè)房間的整體溫度分布。 基于這些更詳細(xì)的信息，設(shè)備可以自動(dòng)調(diào)節(jié)氣流的溫度、方向和速度，以節(jié)省能源并提高舒適度。

至于舒適度，有多種數(shù)學(xué)模型可以在人的平均皮膚溫度和人的感知舒適度之間建立直接關(guān)系。 我們應(yīng)該記住，空調(diào)和暖通空調(diào)系統(tǒng)的目的是確保居住者一定程度的舒適度和優(yōu)質(zhì)的室內(nèi)空氣質(zhì)素，而不是僅僅將房間的空氣冷卻或加熱到預(yù)設(shè)溫度。 這將是我們引向了我們稱(chēng)之為第三代 HVAC 系統(tǒng)的概念。

在第三代，加熱或冷卻單元使用更高分辨率的熱成像 - 大約 5,000 到 20,000 像素，可以獲得更詳細(xì)的熱圖像，直接測(cè)量居住者的平均皮膚溫度，并估計(jì)他們的水平 舒適指數(shù)。 這些信息支持以真正的熱舒適度而非溫度為目標(biāo)的環(huán)境控制，并將人類(lèi)體驗(yàn)置于反饋回路的中心。第二代空調(diào)已經(jīng)上市，這是因?yàn)榫哂谐杀拘б娴?1000 到 5000 像素紅外熱像儀的可用性。 我們預(yù)計(jì)熱成像技術(shù)的快速發(fā)展將在 5 年內(nèi)為高端機(jī)型帶來(lái)第三代功能。

嬰兒和老人的安全及健康

帶有視頻流的嬰兒監(jiān)視器已經(jīng)上市一段時(shí)間，它們提供一種與親友分享快樂(lè)時(shí)光或在家做事時(shí)照看孩子的好方法。 然而，與熱成像不同，嬰兒監(jiān)視器中的視覺(jué)攝像頭無(wú)法直接洞察嬰兒的生理狀態(tài)。 熱成像可以無(wú)創(chuàng)地持續(xù)跟蹤嬰兒的體溫。 體溫升高是嬰兒不適的常見(jiàn)癥狀。如圖 5 所示，這種想法已在各地得到推廣，新產(chǎn)品即將出現(xiàn)。 每個(gè)父母的愿望都是盡早發(fā)現(xiàn)這種癥狀，即使是在半夜。 因此，在創(chuàng)建結(jié)合了視覺(jué)和熱像儀的嬰兒監(jiān)視器方面進(jìn)行了大量的研發(fā)工作，并通過(guò)豐富的人工智能計(jì)算引擎支持兩個(gè)成像傳感器。這個(gè)領(lǐng)域提供了許多可能性。 例如，可以準(zhǔn)確跟蹤嬰兒的正常體溫模式 — 當(dāng)嬰兒健康快樂(lè)時(shí)，也會(huì)自動(dòng)檢測(cè)異常體溫模式的發(fā)生，并在早期癥狀發(fā)展過(guò)程中喚起保姆或父母的注意識(shí)\。 一般健康的嬰兒核心體溫的模式表現(xiàn)出顯著的晝夜變化，最小值和最大值之間的差異接近 2 度。這種模式似乎對(duì)每個(gè)孩子都非常獨(dú)特，并且隨著兒童生理機(jī)能和汗腺的發(fā)育而緩慢演變，需要不斷觀察才能捕捉到這種模式。 因此，嬰兒床上方的嬰兒監(jiān)視器似乎是觀察和記錄這種演變的自然場(chǎng)所。 除了健康狀況之外，還可以在反饋回路中進(jìn)一步利用熱和視覺(jué)光流模式與智能手機(jī)一起為發(fā)育中的大腦創(chuàng)造互動(dòng)游戲。 可以同時(shí)分析行為模式和相應(yīng)的溫度標(biāo)記。 所以你在這里可以保證有 — 安全、聰明和健康的嬰兒！