Hoe kan men dankzij het gebruik van gegevensanalyse de levensduur van de batterij van een slim audioapparaat voorspellen?

DEWI is een Europees onderzoeksproject dat in februari 2017 is geëindigd. Door aandacht te besteden aan de dagelijkse fysieke omgeving van burgers in gebouwen, auto’s, treinen en vliegtuigen, heeft dit project belangrijke oplossingen gegeven voor draadloze naadloze connectiviteit en interoperabiliteit in slimme steden en infrastructuren. Op deze manier heeft DEWI aanzienlijke bijdragen geleverd voor de opkomende slimme woning en de slimme openbare ruimte.

In dit kader hebben Sirris, Gibson Innovations en imec samengewerkt op een "use case" dat gericht was op de vermindering van de onderhoudskosten en op de verbetering van het gebruiksgemak van het Wireless Sensor Network (WSN) voor de klant. Gibson Innovations is een bedrijf dat muziek- en audioproducten (hoofdtelefoons, audio, home cinema en video…) aanbiedt voor consumenten en professionals. Vandaar dat de activiteiten van het Vlaamse consortium gefocust werden op het slimme home entertainment domein.

In de context van dit project had Gibson Innovations vooral belangstelling voor het verkennen en ontwikkelen van Smart Audio Systems (Slimme Audio Systemen) die interactief communiceren met verschillende WSN-apparaten (zoals bewegingssensoren, deursensoren) in de woning, zodat wanneer bijvoorbeeld een gebruiker thuiskomt, de muziek begint te spelen, de muziek de gebruiker overal in zijn woning volgt en de verlichting wordt aangepast volgens de context.

In dit opzicht was de samenwerking tussen Sirris en Gibson Innovations in het bijzonder gericht op het voorspellen van de levensduur van WSN-apparatuur en slimme audioapparaten, op basis van hun gebruik. Dat Gibson Innovations de mogelijkheid heeft te voorspellen hoe lang een batterij van een sensormodule of een slim audioapparaat zal meegaan, kan helpen de klanttevredenheid te verbeteren. Bijvoorbeeld: als een klant de luidsprekers zou gebruiken terwijl hij naar een film kijkt, dan zou hij dankzij dit vermogen om te voorspellen hoe lang een luidspreker zal meegaan, kunnen weten hoe lang hij naar de film kan kijken zonder dat het nodig is de luidsprekers op te laden.

Slimme Home Entertainment Demo-Testopstelling

In de Gibson Innovations gebouwen heeft men een permanente demo-testopstelling ingericht die een kleine woning voorstelt, waarin een hele waaier aan verschillende draadloze sensoren (bewegingssensoren, deursensoren, een deurbelsensor…), bedieningselementen en draadloze luidsprekers geïntegreerd zijn.

Gibson Innovation Smart Home Entertainment demo-testopstelling

De levensduur van een batterij voorspellen

Voor het verzamelen van gegevens die bruikbaar zijn voor het voorspellen van de levensduur van een batterij, heeft Gibson Innovations in deze testopstelling twee draadloze surround luidsprekers die op batterijen werken, uitgerust met draadloze voltagesensoren, zodat de ladingstoestand van de batterij kon worden gevolgd. Dankzij deze opstelling werden er gegevens over de toestand van de batterij en de afspeeltijd verzameld. Een deel van deze verzamelde gegevens werd gebruikt om de ontwikkelde voorspellingsmodellen te trainen, terwijl de rest van de gegevens later werd gebruikt om de modellen te valideren.

Er werden drie voorspellingsmodellen ontwikkeld (zoals beschreven in de afbeelding hieronder), gebaseerd op de volgende benaderingen: Lineaire Regressie, Bayesiaanse Netwerken en Polynomiale Curve-Fitting.

Voor elk van deze methodes werden zowel de vereisten met betrekking tot beschikbare gegevens, het ontwerp en de implementatie van het model, als de afweging tussen de complexiteit en de nauwkeurigheid van het model bestudeerd. De resultaten van deze analyse worden weergegeven in de onderstaande tabel.

Ten slotte valideerde Sirris de ontwikkelde voorspellingsmodellen op de in het begin verzamelde gegevens en uitgaande van de resultaten en de behoeftenanalyse werd beslist het op polynomiale curve-fitting gebaseerde voorspellingsmodel te implementeren in de “Smart Home Entertainment” demo-testopstelling. Deze benadering kan ook worden gebruikt om de levensduur van andere WSN- of slimme audioapparatuur te voorspellen.

Wenst u meer informatie over deze benadering en/of dit project? Contacteer ons dan per e-mail!

Wenst u meer te weten over deze use case? Lees het artikel dat over dit onderwerp gepubliceerd werd in Bol.com's Tech Magazine.

Dit succesverhaal vindt u samen met nog heel wat andere terug in het Sirris-jaarverslag van 2016.