Este termómetro para control de acceso realiza la medición de temperatura en muñeca sin contacto. La medición de distancia ToF actúa como control de distancia para termómetro, de modo que cada usuario se coloca a la misma distancia antes de medir: el resultado es un terminal de control de acceso autónomo y con medidas repetibles. Además, como termómetro Wi-Fi y termómetro Bluetooth, puede configurarse e integrarse en la red del edificio.
El equipo está basado en una arquitectura RISC-V con sistema operativo FreeRTOS e incorpora comunicaciones Wi-Fi y Bluetooth, pantalla táctil de 5 pulgadas, batería recargable y sistema de carga inalámbrica Qi integrado en la base.
La medición se realiza aproximando la muñeca a uno de los laterales del terminal. Para garantizar un posicionamiento adecuado, el sistema incorpora un sensor ToF (Time of Flight) que mide continuamente la distancia entre la muñeca y la zona de medida. La interfaz gráfica indica al usuario si debe aproximar o alejar la muñeca y únicamente inicia la adquisición cuando se encuentra dentro del rango establecido.
Esta combinación de medición térmica sin contacto, control de distancia ToF e interfaz gráfica guiada permite mejorar la repetibilidad del proceso y reducir los errores asociados a un posicionamiento incorrecto.
Medición de temperatura sin contacto
El dispositivo realiza la medida de temperatura sin necesidad de establecer contacto físico entre el usuario y el sensor.
Para iniciar el proceso, el usuario aproxima la muñeca a la zona de medición situada en uno de los laterales del terminal.
La electrónica supervisa automáticamente el posicionamiento y, cuando se cumplen las condiciones definidas para realizar la lectura, ejecuta la adquisición de temperatura y presenta el resultado a través de la pantalla.
Este funcionamiento evita el contacto directo con el equipo durante la medida y facilita su utilización sucesiva por diferentes usuarios.
Medición mediante aproximación de la muñeca
El sistema está específicamente diseñado para realizar la medida mediante la aproximación de la muñeca.
La pantalla proporciona instrucciones visuales que guían al usuario durante todo el procedimiento, evitando que sea necesario conocer previamente la posición exacta del sensor.
El ciclo de funcionamiento puede resumirse como:
- Detección de la muñeca
- Medida de distancia ToF
- Posicionamiento
- Medida de temperatura
- Procesamiento
- Visualización del resultado
El proceso se realiza de forma automática una vez que la muñeca se encuentra correctamente posicionada.
Sensor ToF para control de distancia
Una de las características diferenciales del equipo es la incorporación de un sensor ToF (Time of Flight) dedicado a determinar la distancia entre la muñeca y el sensor de temperatura.
La tecnología ToF calcula la distancia mediante el tiempo de vuelo de una señal óptica, proporcionando al sistema información precisa sobre la posición de la muñeca respecto a la zona de medida.
Esta información se utiliza para verificar que el usuario se encuentra dentro del rango de distancia definido para realizar la adquisición.
Guiado automático de posicionamiento
Cuando la muñeca se encuentra demasiado lejos del sensor, la interfaz gráfica indica al usuario que debe aproximarla.
Si se encuentra demasiado cerca, el terminal solicita que la aleje.
Cuando el sensor ToF determina que se ha alcanzado la posición adecuada, el sistema habilita automáticamente la medición de temperatura.
La secuencia puede representarse como:
- Muñeca demasiado lejos
- APROXIMAR
- Muñeca demasiado cerca
- ALEJAR
- Distancia correcta
- REALIZAR MEDIDA
Este mecanismo permite establecer unas condiciones geométricas más homogéneas entre diferentes mediciones.
Mejora de la repetibilidad de la medida
En un sistema de medición de temperatura sin contacto, la distancia respecto al sensor puede influir en las condiciones de adquisición.
La incorporación del ToF permite controlar este parámetro antes de realizar la lectura, evitando que cada usuario coloque la muñeca a una distancia diferente.
El sistema no se limita, por tanto, a realizar una medida térmica: verifica previamente la posición de la muñeca y guía al usuario hasta la zona de medida establecida.
Esto mejora la consistencia y repetibilidad del procedimiento.
Pantalla táctil de 5 pulgadas
El terminal incorpora una pantalla táctil de 5” que constituye la principal interfaz con el usuario.
La pantalla puede mostrar instrucciones, gráficos, mensajes de posicionamiento, estado del proceso y resultado de la operación.
Durante la medida, la interfaz puede informar dinámicamente de las diferentes fases:
- Aproxime la muñeca
- Ajuste la distancia
- Midiendo
- Medida finalizada
La interfaz gráfica permite desarrollar un procedimiento intuitivo que reduce la necesidad de asistencia externa.
Interfaz gráfica dinámica
La utilización de una pantalla gráfica permite adaptar el funcionamiento del terminal a diferentes entornos y procedimientos.
Los mensajes pueden combinar texto, iconos, animaciones e indicaciones visuales para facilitar la interacción con el usuario.
También permite implementar diferentes idiomas y modificar la experiencia de utilización mediante actualizaciones de software.
Terminal autónomo para control de acceso
El dispositivo está concebido como un terminal autónomo para instalación en puntos de acceso.
Su formato sobre pedestal permite situarlo en entradas, recepciones y zonas de paso, proporcionando una interfaz accesible para el usuario.
El procesamiento local permite realizar todo el procedimiento de posicionamiento y adquisición directamente en el terminal sin necesidad de disponer de un ordenador externo.
Arquitectura RISC-V
El sistema utiliza un procesador basado en arquitectura RISC-V, encargado de coordinar las diferentes funciones del dispositivo.
El controlador gestiona el sensor de temperatura, sensor ToF, pantalla táctil, comunicaciones inalámbricas, batería, interfaz gráfica y demás periféricos.
La arquitectura embebida permite integrar las funciones de medida, control e interfaz de usuario dentro de una única plataforma electrónica.
Sistema operativo FreeRTOS
El firmware está desarrollado sobre FreeRTOS, proporcionando una arquitectura de tiempo real para gestionar las diferentes funciones del terminal.
El software puede estructurarse mediante tareas independientes encargadas de:
- Adquisición de temperatura
- Medición de distancia mediante ToF
- Gestión de la pantalla táctil
- Interfaz gráfica
- Comunicaciones Wi-Fi
- Comunicaciones Bluetooth
- Gestión energética y batería
- Diagnóstico y supervisión del sistema
- Esta arquitectura facilita una respuesta rápida ante los eventos generados durante el proceso de medida
Comunicaciones Wi-Fi
El terminal incorpora conectividad Wi-Fi, permitiendo integrarlo dentro de una infraestructura de comunicaciones inalámbrica.
La conexión puede utilizarse para funciones de configuración, mantenimiento, actualización y comunicación con otros sistemas, dependiendo de la aplicación instalada.
Esta capacidad permite integrar diferentes terminales dentro de una infraestructura conectada y facilita su gestión sin necesidad de acceder físicamente a cada dispositivo para determinadas operaciones.
Comunicaciones Bluetooth
Además de Wi-Fi, el sistema incorpora Bluetooth para comunicaciones inalámbricas de proximidad.
Esta interfaz puede utilizarse para tareas de configuración, puesta en marcha, diagnóstico o comunicación con dispositivos cercanos.
La combinación de Wi-Fi + Bluetooth proporciona flexibilidad para implementar tanto comunicaciones de infraestructura como conexiones locales.
Alimentación mediante batería recargable
El terminal dispone de una batería interna recargable, permitiendo su funcionamiento sin necesidad de mantener una conexión física permanente con una fuente de alimentación.
Esto proporciona mayor libertad de instalación y facilita el desplazamiento o reposicionamiento del equipo cuando sea necesario.
La electrónica gestiona la alimentación de los diferentes subsistemas para optimizar el consumo energético y supervisar el estado de la batería.
Carga inalámbrica Qi
El sistema incorpora carga inalámbrica mediante tecnología Qi, eliminando la necesidad de conectar manualmente un cable de alimentación al terminal durante las operaciones habituales de recarga.
El cargador Qi está integrado en la propia base del sistema.
Al colocar el dispositivo en su posición de carga, la batería puede recargarse mediante transferencia inalámbrica de energía.
Esta solución simplifica el mantenimiento y reduce el desgaste asociado al uso repetitivo de conectores físicos.
Base con cargador integrado
La base del terminal combina las funciones de soporte físico y estación de carga.
La integración del cargador Qi permite mantener el dispositivo preparado para su utilización y proporciona una solución de instalación más limpia.
El sistema puede retirarse de su posición cuando sea necesario y volver a colocarse posteriormente para realizar la recarga.
Gestión energética
La alimentación mediante batería requiere una gestión eficiente de los diferentes subsistemas.
La electrónica puede controlar el funcionamiento de la pantalla, sensores y comunicaciones para adaptar el consumo a las diferentes fases de utilización.
La utilización de una plataforma RISC-V y FreeRTOS permite coordinar los estados operativos y desarrollar estrategias específicas de ahorro energético.
Funcionamiento autónomo
La combinación de sensores, procesamiento local, pantalla táctil y batería permite que el dispositivo funcione como un terminal completamente autónomo.
El propio equipo guía al usuario, comprueba la distancia, realiza la medida y muestra el resultado.
No es necesario utilizar un smartphone, ordenador o dispositivo externo para completar el procedimiento habitual de medición.
Diagnóstico y mantenimiento
Las capacidades de procesamiento y comunicación permiten implementar funciones de diagnóstico sobre los diferentes subsistemas del equipo.
El terminal puede supervisar elementos como el sensor térmico, sensor ToF, pantalla, comunicaciones y estado de batería.
Wi-Fi y Bluetooth proporcionan además interfaces que pueden utilizarse para facilitar tareas de configuración y mantenimiento.
Ventajas principales
- Medición de temperatura sin contacto mediante aproximación de la muñeca
- Sensor ToF para verificar automáticamente la distancia de medida
- Guiado visual para indicar al usuario cuándo debe aproximar o alejar la muñeca
- Medición habilitada únicamente cuando se alcanza el rango de distancia establecido
- Pantalla táctil de 5” con interfaz gráfica
- Arquitectura RISC-V y FreeRTOS
- Comunicaciones Wi-Fi y Bluetooth
- Funcionamiento autónomo mediante batería
- Recarga inalámbrica Qi
- Cargador integrado en la base
- Diseño específico para puntos de control de acceso
Aplicaciones
El sistema está orientado a puntos de control de acceso, edificios corporativos, instalaciones industriales, recepciones, centros de trabajo y terminales de autoservicio donde se requiera realizar una medición de temperatura sin contacto.
La misma plataforma tecnológica puede adaptarse a otras aplicaciones donde sea necesario combinar sensores de proximidad, medida sin contacto, interfaz gráfica, comunicaciones inalámbricas y funcionamiento mediante batería.
Especificaciones técnicas
| Tipo de equipo | Terminal de medición sin contacto |
|---|---|
| Aplicación | Control de acceso |
| Zona de medida | Muñeca |
| Medición | Sin contacto |
| Control de distancia | Sensor ToF |
| Tecnología de distancia | Time of Flight |
| Guiado de posicionamiento | Aproximar / alejar |
| Validación de distancia | Automática |
| Arquitectura | RISC-V |
| Sistema operativo | FreeRTOS |
| Pantalla | Táctil de 5” |
| Interfaz | Gráfica y táctil |
| Wi-Fi | Sí |
| Bluetooth | Sí |
| Alimentación | Batería recargable |
| Recarga | Inalámbrica |
| Tecnología de carga | Qi |
| Cargador | Integrado en la base |
| Funcionamiento | Autónomo |
| Instalación | Terminal / pedestal |
