IT202000031907A1

IT202000031907A1 - WEARABLE DEVICE AND RELATED METHOD FOR THE CERTIFICATION OF SKILLS IN THE FIELD

Info

Publication number: IT202000031907A1
Application number: IT102020000031907A
Authority: IT
Inventors: Vincenzo Dottorini
Original assignee: Ineltec S R L
Priority date: 2020-12-23
Filing date: 2020-12-23
Publication date: 2022-06-23

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo indossabile e relativo metodo per la certificazione delle skill in campo. The present invention relates to a wearable device and related method for certifying skills in the field.

La manutenzione degli impianti rappresenta una delle cose pi? importanti da effettuare ordinariamente all?interno delle proprie strutture, qualunque esse siano, al fine di garantire la massima sicurezza (sia per gli utenti, che per gli ambienti stessi, con tutela dei beni e le attrezzature contenute), il corretto funzionamento dell?intera filiera, la continuit? del servizio e la maggior durata delle apparecchiature. The maintenance of the plants represents one of the most important things? important to carry out ordinarily within your own structures, whatever they are, in order to guarantee maximum safety (both for users and for the environments themselves, with protection of the goods and equipment contained), the correct functioning of the entire supply chain, continuity? of service and the longer life of the equipment.

Una corretta e costante attivit? di manutenzione permette infatti di evitare malfunzionamenti, guasti e incidenti sul lavoro, che sfocerebbero senza alcun dubbio in problemi con i clienti ed eventuale perdita degli stessi, scongiurando fermi di produzione e in particolar modo perdite di denaro. L?attivit? di manutenzione ? cos? importante da poter essere suddivisa in diverse tipologie, ognuna con uno scopo diverso: correttiva o di necessit?, preventiva, migliorativa, ordinaria e straordinaria. A correct and constant activity? maintenance allows in fact to avoid malfunctions, breakdowns and accidents at work, which would undoubtedly lead to problems with customers and possible loss of the same, avoiding production stops and especially loss of money. The activity of maintenance ? what? important that it can be divided into different types, each with a different purpose: corrective or necessity, preventive, ameliorative, ordinary and extraordinary.

La societ? , che da sempre lavora nell?ambito delle manutenzioni di impianti, non si limita solo a risolvere i problemi che le si pongono davanti; il suo modus operandi mira infatti a capire, approfondire e scoprire le criticit? dell?impianto da manutenere, in ottica miglioramento continuo al fine di risolvere preventivamente o prevenire in futuro le stesse problematiche gi? presentate. Con questo scopo la societ? cerca di formare costantemente i propri tecnici, fornendo loro tutte le strumentazioni ed i mezzi necessari per risolvere con estrema rapidit? le varie situazioni. The company , which has always worked in the field of plant maintenance, does not limit itself only to solving the problems that arise; his modus operandi aims in fact to understand, deepen and discover the critical points? of the plant to be maintained, with a view to continuous improvement in order to solve in advance or prevent the same problems already in the future? presented. For this purpose, the company tries to constantly train its technicians, providing them with all the necessary tools and means to solve problems extremely quickly the various situations.

Ed ? proprio in questo contesto che ? nata l?idea di un dispositivo indossabile che possa essere da ausilio ai tecnici nei vari task di manutenzione. And ? precisely in this context that ? born the idea of a wearable device that can help technicians in the various maintenance tasks.

Al fine di implementare un dispositivo indossabile per utenti manutentori che sia da ausilio per effettuare task relativi a determinati impianti e strumenti, con lo scopo di guidare step by step l?utente alla risoluzione della problematica, ? necessario dotare il dispositivo di semantica fuzzy di scenario e di sensoristica al fine di acquisire i relativi input, che siano essi manuali, vocali o visivi. In order to implement a wearable device for maintenance users which is an aid to carry out tasks relating to specific systems and tools, with the aim of guiding the user step by step to the resolution of the problem, ? necessary to equip the device with fuzzy semantics of scenario and sensors in order to acquire the relative inputs, whether they are manual, vocal or visual.

Tuttavia, allo stato dell?arte non vi sono dispositivi wearable in grado di fornire supporto real time all?utente sui vari task manutentivi da effettuare, certificando tutte le azioni effettuate in modo antielusivo mediante blockchain e utilizzo di logica sfumata (fuzzy). However, at the state of the art there are no wearable devices capable of providing real-time support to the user on the various maintenance tasks to be performed, certifying all the actions carried out in an anti-avoidance way using blockchain and the use of fuzzy logic.

Nel suddetto contesto, scopo della nostra invenzione ? quello di presentare un dispositivo indossabile per la certificazione delle skill in campo che prevede un microcontrollore (1) dotato di un auricolare/altoparlante come trasmettitore acustico di segnali audio vocali di supporto e alert all?operatore offline e online (2), un microfono come sensore acustico quale input (3), un endoscopio al fine di visualizzare caratteristiche difficilmente accessibili all?operatore (4), un bolometro per rilevare l?informazione termica della scena (5), una telecamera mobile con supporto magnetico posizionabile su pi? guide del supporto indossabile (6), una interfaccia HMI (7), una base di conoscenza semantica (8) relativa alle macchine a stati finiti con cui vengono modellati i vari task effettuabili in campo, in relazione al tipo di impianto/strumento da installare/manutenere relativa ai feedback acquisiti tramite scambio informativo vocale o acquisizione visiva delle scene, una interfaccia di interconnessione per l?utilizzo real time e l?aggiornamento (9), un ledger per la certificazione antielusiva delle azioni in blockchain (10). In the aforementioned context, the purpose of our invention? that of presenting a wearable device for the certification of skills in the field which includes a microcontroller (1) equipped with an earphone/loudspeaker as an acoustic transmitter of audio-voice signals to support and alert the offline and online operator (2), a microphone as acoustic sensor as input (3), an endoscope in order to visualize characteristics that are difficult to access to the operator (4), a bolometer to detect the thermal information of the scene (5), a mobile camera with magnetic support that can be positioned on several? wearable support guides (6), an HMI interface (7), a semantic knowledge base (8) relating to finite state machines with which the various tasks that can be performed in the field are modeled, in relation to the type of plant/instrument to be installed /maintain related to the feedback acquired through vocal information exchange or visual acquisition of the scenes, an interconnection interface for real-time use and updating (9), a ledger for the anti-avoidance certification of blockchain actions (10).

L?unita figura ? una rappresentazione schematica esemplificativa e non limitativa dei moduli del dispositivo. The unit figure ? an exemplifying and non-limiting schematic representation of the modules of the device.

Il dispositivo dotato di semantica permette dunque, mediante acquisizione degli input (manuali, vocali o visivi) e analisi delle attivit? svolte, di effettuare una valutazione in ottica fuzzy delle skill in relazione all?attivit? effettuata sulla base delle azioni, del contesto, dei tempi e dell?output prodotto. The device equipped with semantics therefore allows, through the acquisition of inputs (manual, vocal or visual) and analysis of the activities carried out, to carry out an assessment in a fuzzy perspective of the skills in relation to the activity? carried out on the basis of the actions, the context, the times and the output produced.

La base di conoscenza rappresenta il contenitore del know-how inteso in termini di soluzione ai vari task effettuabili in relazione allo scenario da manutenere mappato nella forma di automi a stati finiti. The knowledge base represents the container of know-how understood in terms of solutions to the various tasks that can be performed in relation to the scenario to be maintained mapped in the form of finite state automata.

Il dispositivo si avvale di metodo per la certificazione delle skill caratterizzato da: una fase di implementazione della base di conoscenza semantica correlando ad ogni singolo strumento/impianto le casistiche di manutenzione/installazione/sostituzione/revamping con i relativi step da effettuare nella forma di automa a stati finiti quale grafo pesato; una fase di acquisizione temporale degli input manuali/vocali/visivi tramite HMI/auricolare/altoparlante/sensori/telecamera e relativa analisi delle attivit? svolte sia online che offline; una fase di valutazione fuzzy delle skill in relazione all?attivit? effettuata sulla base delle azioni, del contesto, dei tempi e dell?output prodotto; una fase di certificazione delle skill in blockchain; una fase di autoapprendimento e taratura della semantica per il miglioramento continuo. L?attivit? di interazione con HMI pu? essere effettuata tramite un dispositivo mobile, un visore mobile. L?attivit? di acquisizione da parte della telecamera pu? avvalersi di una guida con magneti da posizionarsi su casco, tracolla o giubbotto dove ? possibile ancorare il dispositivo di acquisizione video. The device uses a skill certification method characterized by: an implementation phase of the semantic knowledge base by correlating the maintenance/installation/replacement/revamping cases with the relative steps to be carried out in the form of an automaton to each individual instrument/system finite states as weighted graph; a phase of temporal acquisition of manual/vocal/visual inputs via HMI/earphone/speaker/sensors/camera and relative analysis of the activities? carried out both online and offline; a fuzzy evaluation phase of the skills in relation to the activity? carried out on the basis of the actions, the context, the timing and the output produced; a certification phase of blockchain skills; a phase of self-learning and calibration of semantics for continuous improvement. The activity of interaction with HMI pu? be done via a mobile device, a mobile viewer. The activity of acquisition by the camera pu? use a guide with magnets to be placed on the helmet, shoulder strap or jacket where ? You can dock your video capture device.

La logica fuzzy ? fondamentale al fine di poter determinare un feedback valutativo oggettivo sfumato sulle attivit? effettuate che tenga conto di una molteplicit? di fattori in campo, quali il tempo/percorso di addestramento effettuato sull?utente, il contesto in cui l?utente sta operando (es. poco pulito/con poca aria/con poca luce/stretto/molto rumoroso/sottoposto a stress da parte del cliente) che vanno a ponderare meglio le transizioni fuzzy fra i vari nodi della macchina ad automi finiti. A titolo di esempio si fa riferimento ad un caso di operatore in campo che indossa su un casco detto dispositivo oggetto del brevetto. L?acquisizione viene effettuata tramite i sensori e l?interazione con il supporto remoto o con la base di conoscenza avviene tramite scambio vocale/acustico (auricolare/altoparlante/microfono). A seconda dell?automa a stati finiti di riferimento, delle azioni effettuate e del contesto d?azione dell?utente viene determinato un indice di valutazione di tipo fuzzy che potr? determinare uno score positivo o negativo, che verr? opportunamente certificato temporalmente in blockchain. Fuzzy logic? fundamental in order to be able to determine a nuanced objective evaluation feedback on the activities? made that takes into account a multiplicity? of factors in the field, such as the time/training path carried out on the user, the context in which the user is operating (e.g. not very clean/with little air/with little light/narrow/very noisy/subjected to stress from of the client) which better weight the fuzzy transitions between the various nodes of the finite automata machine. By way of example, reference is made to a case of an operator in the field who wears said device object of the patent on a helmet. Acquisition is performed via sensors and interaction with remote support or with the knowledge base occurs via voice/acoustic exchange (earphone/speakerphone/microphone). Depending on the reference finite state automaton, the actions carried out and the context of the user's action, a fuzzy type evaluation index is determined which can determine a positive or negative score, which will? suitably time-certified in blockchain.

Claims

1. Wearable device for the certification of skills in the field characterized by:

- a microcontroller (1) equipped with an earphone/loudspeaker as an acoustic transmitter of support audio-voice signals and alerts to the offline and online operator (2);

- a microphone as acoustic sensor as input (3);

- an endoscope in order to visualize features difficult to access by the operator (4);

- a bolometer to detect the thermal information of the scene (5); - a mobile camera with magnetic support that can be positioned on multiple? wearable holder guides (6);

- an HMI interface (7);

- a semantic knowledge base (8) relating to finite state machines with which the various tasks that can be performed in the field are modeled in relation to the type of plant/tool to be installed/maintained relating to the feedback acquired through vocal information exchange or visual acquisition of the scenes , an interconnection interface for real time use and updating (9);

- a ledger for the anti-avoidance certification of blockchain actions (10).

2. Method for certifying skills in the field relating to the device according to claim 1 characterized by:

- an implementation phase of the semantic knowledge base by correlating the maintenance/installation/replacement/revamping cases with the relative steps to be carried out in the form of a finite state automaton as a weighted graph to each individual instrument/system;

- a phase of temporal acquisition of manual/vocal/visual inputs via HMI/earphone/loudspeaker/sensors/camera and relative analysis of the activities? carried out both online and offline;

- a phase of fuzzy evaluation of the skills in relation to the activity? carried out on the basis of the actions, the context, the timing and the output produced;

- a certification phase of blockchain skills;

- a phase of self-learning and calibration of semantics for continuous improvement.

3. Method for the certification of skills in the field related to the previous claims characterized by the fact that the activity? of interaction with HMI pu? be done via a mobile device such as a mobile headset. Furthermore, the activity of acquisition by the camera pu? make use of a wearable guide with magnets to be placed on the helmet, shoulder strap or jacket where ? You can dock your video capture device.