启动的热成像汽车可以快速跟踪数千个房屋和建筑物中的能量泄漏。
2007年，谷歌推出了一组车顶安装摄像头的汽车，提供世界各地道路的街道图像。现在麻省理工学院Essess正将类似的“免驾驶”创新带入家庭和企业的能源效率。
该启动部署了带有热成像屋顶钻机的汽车，每小时创造数千个房屋和建筑物的热图，检测“建筑信封” - 窗户，门，墙壁和基础中的可固定泄漏 - 帮助业主遏制能量损失。
Essess的装备和一个大背包差不多大，包括几个长波红外辐射摄像机和近红外摄像机。这些摄像机捕捉热信号，而激光雷达系统捕捉3d图像，从物理环境中识别建筑立面。车上的控制系统有跟踪路线和管理摄像头的软件。
在软件方面，计算机视觉和机器学习算法将图像拼接在一起，提取特征，并过滤掉背景对象。在一个晚上，这些汽车可以产生超过3tb的数据，这些数据被下载到车载系统中，并在这家初创公司的波士顿总部进行处理。
将这些热图与新的分析组合在一起，Essess显示了家庭泄漏最能力的公用事业公司，其中最有可能制造修复的人，所以他们知道直接能效支出的地方。这可能包括向客户发送他们房屋的热图像以及有关可以提供最多投资回报的信息的信息。
但是，启动也与美国国防部合作，帮助识别其基地上的能量浪费建筑物。和学校，市，石油炼油厂和其他组织都聘请了西威斯扫描他们的设施，并找到可能影响他们在冬季供暖法案的修复程序，并在一定的预算范围内。Essess的分析也可以回答这些问题。
“我们使热成像非常自动化，”精华联合创始人Sanjay Sarma说，弗雷德堡和丹尼尔堡鲜花机械工程教授，他共同发明了该技术。
这家初创公司成立于2011年，自那时起，已经为美国各地城市的400多万户家庭和建筑绘制了地图，用于军事、商业和研究目的。
加速企业
传统的能源审计通常包括派遣一名员工到家中手动扫描并记录泄漏情况。事实上，热成像汽车的想法是2009年Sarma想到的，当时一家公司让一名员工带着一个手持热成像设备回家，这比预期的时间要长。
“我记得当时想，‘把它扔到车上，然后从房子旁边经过不是更容易吗?’”Sarma说。
但也有许多挑战。“非常昂贵的热感摄像机的分辨率比你的智能手机相机低，”Sarma说。这种相机当时的价格约为4万美元。
然后，在2011年，野外智能实验室的12名学生Long Phan博士对钻机进行了关键创新，允许低成本摄像机(约1000美元)生成高分辨率热成像。
除此之外，这还包括一种名为动能超分辨率(Kinetic Super Resolution)的算法，该算法是与Sarma和麻省理工学院博士后Jonathan Jesneck共同发明的，它通过计算将许多不同的图像结合起来，用廉价的低分辨率红外相机拍摄，从而生成高分辨率的马赛克图像。
那一年，Sarma，Phan和Jesneck推出了Esieless进一步发展其技术，估计，通过使房屋越来越高，可以节省数十亿美元。
不只是找到罪魁祸首
目前担任Essess董事会董事的Sarma表示，这些早期的硬件创新“使Essess能够采用这种大规模的软件分析方法”。
对公用事业公司来说，这意味着要确定哪些房屋和建筑业主或多或少有可能实施节能措施。为了实现这一目标，Sarma帮助开发了一种软件，该软件可以获取家庭和人口统计数据，如家庭按揭付款、租户年龄、子女数量和公用事业账单等信息。(此后Essess的工程师进一步开发了这一技术。)
Essess公司总裁兼首席执行官汤姆·斯卡拉梅利诺(Tom Scaramellino)说，以美国各地的数据为例，一个有三个孩子的家庭堵漏的可能性比一个有两个孩子的家庭高8%。
他说:“这不仅仅是找出谁是最坏的罪魁祸首——谁浪费了最多的能源——因为有可能浪费能源的客户，但他们永远不会解决这个问题。”“这是实际的能量浪费，需要做些什么。这是我们叠加在一起的两种截然不同的分析。”
例如，公用事业公司的结果表明，其中邮政编码具有最漏洞的阁楼，并且其中最有可能安装阁楼安装的人。通过这个过程，称为热分析程序，Scaramellino说，公用事业公司可以更好地为能源效率营销活动和其他外展计划提供目标。
Essess的另一个与众不同之处在于，这家初创公司声称，它能够精确测量供暖、通风和空调(HVAC)系统的效率，这些系统消耗了家庭和建筑大约50%的能源。
HVAC系统效率受到系统本身的影响，由家庭行为因素 - 例如恒温器和窗口使用 - 以及最终，由建筑信封。但是，通过阅读仪表和使用其他数据来测量HVAC效率的公司没有建筑信封扫描，因此他们无法真正确定信封是否确实是罪魁祸首。另一方面，Essess拥有所有这些信息。
“如果我们看到高仪表用法对应于真正高的HVAC负荷，但看到一个真正强大的信封，我们知道可能发生了一些异常的事情，并且必须由HVAC承包商解决，”Scaramellino说。
现实：一个艰难的客户
虽然Essess是Sarma的第三家创业公司，但它仍然面临一些重大挑战。
对于一个，由于温度差异，振动和一夜之间被遗漏，红外相机需要每日校准。必须对所需软件更复杂的GPS系统进行恒定的调整。
“然后你开着车到处转，你意识到你的电缆生锈了，”Sarma说。“我们意识到，我们不可能把摄像头放在外面过夜，所以我们必须让它们容易拆卸和重新安装。”
还有软件。“你让系统运行，然后意识到大楼前面有一棵树，在图像中，很难找出树在哪里，大楼在哪里，”Sarma说。那时他们必须安装激光雷达系统，以更好地区分建筑立面和周围环境。
Sarma说，可能最令人惊讶和具有挑战性的方面是发现硬件与软件的紧密耦合。
“这是真正的机制，”他说。“对硬件的小变化可能对软件具有深远的影响。您可以说，'我们将切换相机的帧速率以捕获更多数据，但更改软件中的其他一切。你真的要在一起思考一切。“
Sarma说，现在是第四次迭代，该技术为现实世界的应用不断改进，帮助Essess开发了一个非常复杂的系统。他说:“现实是一个很难征服的客户，但这就是工程的全部。”
如需更多信息，请访问www.mit.edu。
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