Engenheiros do MIT constroem tomada elétrica inteligente

Jul 17, 2023

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Você já conectou um aspirador de pó, apenas para desligá-lo sem avisar antes de terminar o trabalho? Ou talvez sua lâmpada de mesa funcione bem, até você ligar o ar condicionado que está conectado ao mesmo filtro de linha.

Essas interrupções são provavelmente "viagens incômodas", nas quais um detector instalado atrás da parede aciona o circuito elétrico de uma tomada quando detecta algo que pode ser uma falha de arco elétrico - uma faísca potencialmente perigosa na linha elétrica.

O problema com os detectores de falta de arco de hoje, de acordo com uma equipe de engenheiros do MIT, é que eles geralmente erram por serem excessivamente sensíveis, desligando a energia de uma tomada em resposta a sinais elétricos que são realmente inofensivos.

Agora, a equipe desenvolveu uma solução que eles chamam de "tomada inteligente", na forma de um dispositivo que pode analisar o uso de corrente elétrica de uma ou várias tomadas e pode distinguir entre arcos benignos - picos elétricos inofensivos, como os causados ​​por eletrodomésticos comuns — e arcos perigosos, como faíscas que resultam de fiação defeituosa e podem levar a um incêndio. O dispositivo também pode ser treinado para identificar o que pode estar conectado a uma tomada específica, como um ventilador versus um computador de mesa.

O projeto da equipe compreende hardware personalizado que processa dados de corrente elétrica em tempo real e software que analisa os dados por meio de uma rede neural – um conjunto de algoritmos de aprendizado de máquina inspirados no funcionamento do cérebro humano.

Nesse caso, o algoritmo de aprendizado de máquina da equipe é programado para determinar se um sinal é prejudicial ou não, comparando um sinal capturado com outros que os pesquisadores usaram anteriormente para treinar o sistema. Quanto mais dados a rede for exposta, com mais precisão ela poderá aprender "impressões digitais" características usadas para diferenciar o bom do ruim ou até mesmo para distinguir um dispositivo do outro.

Joshua Siegel, cientista pesquisador do Departamento de Engenharia Mecânica do MIT, diz que a tomada inteligente é capaz de se conectar a outros dispositivos sem fio, como parte da "internet das coisas" (IoT). Em última análise, ele prevê uma rede abrangente na qual os clientes podem instalar não apenas uma tomada inteligente em suas casas, mas também um aplicativo em seu telefone, por meio do qual podem analisar e compartilhar dados sobre o uso de eletricidade. Esses dados, como quais aparelhos estão conectados onde e quando uma tomada realmente tropeçou e por quê, seriam compartilhados de forma segura e anônima com a equipe para refinar ainda mais seu algoritmo de aprendizado de máquina, facilitando a identificação de uma máquina e a distinção um evento perigoso de um benigno.

"Ao tornar a IoT capaz de aprender, você pode atualizar constantemente o sistema, para que seu aspirador possa acionar o disjuntor uma ou duas vezes na primeira semana, mas ficará mais inteligente com o tempo", diz Siegel. "No momento em que você tiver 1.000 ou 10.000 usuários contribuindo com o modelo, muito poucas pessoas terão essas viagens incômodas porque há muitos dados agregados de tantas casas diferentes."

Siegel e seus colegas publicaram seus resultados na revista Engineering Applications of Artificial Intelligence. Seus coautores são Shane Pratt, Yongbin Sun e Sanjay Sarma, Fred Fort Flowers e Daniel Fort Flowers Professor de Engenharia Mecânica e vice-presidente de aprendizado aberto do MIT.

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