هوش مصنوعی در آسانسورها؛ تحولی نوین در ایمنی، کارایی و رفاه

پویا غلامی – صنعت آسانسور در سال‌های اخیر با ادغام فناوری‌های هوش مصنوعی (AI) و اینترنت اشیا (IoT)، تحولی چشمگیر را تجربه کرده است. هوش مصنوعی با بهبود عملکرد، افزایش ایمنی و کاهش مصرف انرژی، آسانسورها را به سیستم‌های هوشمند و خودکار تبدیل کرده است. این مقاله به بررسی هوش مصنوعی در آسانسورها، کاربردهای هوش مصنوعی در آسانسور، مزایا و چالش‌های آن می‌پردازد.

1- کاربردهای هوش مصنوعی در آسانسورها

موارد زیر، از جمله کاربردهای هوش مصنوعی در آسانسورها هستند:

• پیش‌بینی و تشخیص خرابی‌ها (Predictive Maintenance)
• بهینه‌سازی ترافیک و مدیریت هوشمند حرکت (AI Traffic Management)
• تشخیص صدا و تصویر برای ایمنی بیشتر
• تعامل صوتی و رابط‌های هوشمند

الف) پیش‌بینی و تشخیص خرابی‌ها (Predictive Maintenance)

یکی از مهم‌ترین کاربردهای هوش مصنوعی در آسانسورها، نگهداری پیش‌بینانه آسانسور است. با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین (ML) و داده‌های حسگرها، سیستم می‌تواند:

• الگوهای استهلاک قطعات را شناسایی کند.
• خرابی‌های احتمالی را قبل از وقوع پیش‌بینی کند.
• زمان تعمیر و سرویس را بهینه و از توقف ناگهانی جلوگیری کند.

ب) بهینه‌سازی ترافیک و مدیریت هوشمند حرکت (AI Traffic Management)

در ساختمان‌های بلند و پرتردد، هوش مصنوعی می‌تواند:

• الگوی تردد افراد را تحلیل کند.
• آسانسورها را بر اساس تقاضای واقعی تنظیم کند.
• زمان انتظار را کاهش داده و انرژی را بهینه کند.

برای نمونه سیستم Destination Dispatch با استفاده از هوش مصنوعی، مسیرهای بهینه را محاسبه و ازدحام را کاهش می‌دهد.

ج) تشخیص صدا و تصویر برای ایمنی بیشتر

هوش مصنوعی با پردازش تصویر و صدا می‌تواند:

• رفتارهای غیرعادی (مانند گیر کردن درب) را تشخیص دهد.
• در مواقع اضطراری (مانند آتش‌سوزی) بهترین مسیر تخلیه را پیشنهاد کند.
• از ورود غیرمجاز به آسانسور جلوگیری کند. (با تشخیص چهره یا کارت هوشمند).

برای نمونه، برخی آسانسورهای جدید از دوربین‌های هوشمند برای تشخیص اشیای مانده در کابین یا رفتارهای پرخطر استفاده می‌کنند.

د) تعامل صوتی و رابط‌های هوشمند

• دستیارهای صوتی مانند الکسا یا گوگل اسیستنت می‌توانند بدون نیاز به فشار دادن دکمه، آسانسور را فراخوانی کنند.
• در محیط‌های بیمارستانی یا برای افراد کم‌توان، کنترل صوتی آسانسور بسیار کاربردی است.

2-  مزایای استفاده از هوش مصنوعی در آسانسورها

مزیت‌های هوش مصنوعی در آسانسورها، شامل موارد زیر است:

• کاهش هزینه‌های نگهداری (با جلوگیری از خرابی‌های ناگهانی)
• صرفه‌جویی در انرژی (بهینه‌سازی حرکت بر اساس ترافیک)
• افزایش ایمنی (تشخیص حوادث و واکنش سریع)
• تجربه کاربری بهتر (کاهش زمان انتظار و دسترسی آسان)

چالش‌ها و محدودیت‌ها

• هزینه بالای پیاده‌سازی (نصب حسگرها و سیستم‌های هوشمند نیازمند سرمایه‌گذاری اولیه است)
• مشکلات امنیتی(احتمال هک سیستم‌های کنترل هوشمند)
• وابستگی به داده‌ها (دقت سیستم به کیفیت داده‌های ورودی وابسته است)

آینده هوش مصنوعی در صنعت آسانسور

• ادغام با متاورس و واقعیت مجازی (VR): امکان مانیتورینگ آسانسور از راه دور.
• آسانسورهای خودران: مانند سیستم‌های MULTI که بدون کابل و به صورت افقی حرکت می‌کنند .
• یادگیری عمیق (Deep Learning): برای پیش‌بینی دقیق‌تر خرابی‌ها و رفتار کاربران.

هوش مصنوعی نه تنها عملکرد آسانسورها، بلکه اصول طراحی آن‌ها را نیز دگرگون کرده است. از معماری داخلی تا سیستم‌های حرکتی، AI به طراحان امکان داده‌است راه‌حل‌های نوینی ارائه کنند که پیش‌ازاین غیرممکن بود. این مقاله به بررسی جامع این تأثیرات می‌پردازد.

تحول در طراحی مکانیکی و حرکتی

در سال‌های اخیر، هوش مصنوعی در آسانسورها نقش مهمی در بهینه‌سازی عملکرد سیستم‌های حرکتی ایفا کرده است. با بهره‌گیری از طراحی موتورهای تطبیقی و الگوریتم‌های یادگیری ماشین، مصرف انرژی به طور چشمگیری کاهش یافته و کارایی سیستم‌های حمل و نقل عمودی بهبود یافته است.

الف) سیستم‌های حرکتی بهینه‌شده با AI

در ادامه، سیستم‌های حرکتی بهینه شده با هوش مصنوعی را بررسی می‌کنیم

طراحی موتورهای تطبیقی

الگوریتم‌های یادگیری ماشین الگوهای استفاده را تحلیل کرده و طراحی موتورها را برای بازدهی انرژی بهتر بهینه می‌کنند، برای نمونه موتورهای PM (دائم‌مغناطیس) جدید با کمک AI تا ۳۰ درصد مصرف انرژی را کاهش داده‌اند.

• حذف کابل‌ها (آسانسورهای MULTI)
• شبیه‌سازی‌های AI امکان طراحی سیستم‌های مغناطیسی با حرکت افقی و عمودی را فراهم کرده‌است
• صرفه‌جویی ۵۰ درصد در فضای چاهک آسانسور.

ب) طراحی ارتعاشات و آکوستیک

در حوزه طراحی ارتعاشات و آکوستیک، استفاده از روش‌های هوشمند نقش مهمی در بهبود عملکرد آسانسورها دارد. بهره‌گیری از شبکه‌های عصبی در پیش‌بینی رفتار دینامیکی، گامی مؤثر در افزایش آرامش حرکتی کابین است. این فناوری کاهش چشمگیر لرزش‌ها در آسانسورهای پرسرعت را ممکن کرده است.

• شبیه‌سازی هوشمند ارتعاشات
• شبکه‌های عصبی مصنوعی رفتار دینامیکی کابین را در سرعت‌های مختلف پیش‌بینی می‌کنند
• کاهش ۷۰ درصدی لرزش‌های نامطلوب در آسانسورهای پرسرعت (بالای ۱۰m/s)

2- انقلاب در طراحی فضای داخلی و کاربری

در ادامه، برخی از مواردی که به نوعی طراحی فضای داخلی و کاربری را تغییر دادند بررسی می‌کنیم.

الف) طراحی تطبیقی کابین

ویژگی جدید	نقش AI	مثال کاربردی
چیدمان متغیر صندلی	تحلیل ترافیک مسافران	کابین‌های بیمارستانی با تبدیل خودکار به برانکارد
سطوح ضدباکتری هوشمند	پیش‌بینی زمان ضدعفونی	پوشش‌های نانویی فعال‌شونده براساس ازدحام
سیستم تهویه پیش‌گیرانه	پیش‌بینی کیفیت هوا	فیلترهای خودتنظیم براساس آلاینده‌ها

ب) رابط‌های کاربری هوشمند

برخی از رابط‌های کاربری هوشمند در آسانسورها عبارتنداز:

• طراحی پنل‌های بدون دکمه.
• تشخیص چهره/صدا جایگزین دکمه‌های فیزیکی شده‌است.
• کاهش ۴۰ درصدی سطح موردنیاز برای پنل‌ها.
• دیوارهای نمایشگر تعاملی: الگوریتم‌های بینایی رایانه‌‌ها محتوای تبلیغاتی را براساس ویژگی‌های جمعیتی مسافران تنظیم می‌کنند.

بیشتر بخوانید:

• آسانسور زیرزمینی مخفی در میلواکی: راز تحویل سریع سفارشات رستوران‌ها
• احیای هنر پنهان درب‌های آسانسور؛ روایت فراموش‌شده‌ای از زیبایی در معماری

3- تأثیر بر طراحی ساختمان و معماری

از جمله تاثیرات هوش مصنوعی بر طراحی ساختمان و معماری، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

الف) بهینه‌سازی فضای چاهک

• کاهش ابعاد چاهک با AI
• الگوریتم‌ها امکان طراحی چاهک‌های بیضوی یا چندضلعی را فراهم کرده‌اند
• صرفه‌جویی ۱۵ تا ۲۰ درصدی در فضای ساختمان

ب) یکپارچه‌سازی با معماری هوشمند

• هماهنگی با سیستم‌های BMS
• پیش‌بینی ترافیک آسانسورها براساس برنامه‌ریزی جلسات در ساختمان‌های اداری
• طراحی پنجره‌های پویا
• شیشه‌های هوشمند با AI میزان نور و دید را براساس موقعیت کابین تنظیم می‌کنند

4-  طراحی برای ایمنی پیش‌گیرانه

در طراحی آسانسور برای ایمنی پیشگیرانه، آسانسور را برای شرایط بحرانی و مواد هوشمند طراحی می‌کنند.

الف) شبیه‌سازی شرایط بحرانی

• مدل‌سازی هزاران سناریوی اضطراری
• AI سناریوهایی مانند آتش‌سوزی یا زلزله را شبیه‌سازی می‌کند
• بهبود طراحی سیستم‌های تخلیه تا ۴۰ درصد

ب) مواد هوشمند

• پیش‌بینی خرابی سازه
• کامپوزیت‌های مجهز به حسگر با AI عمر باقیمانده قطعات را محاسبه می‌کنند.
• پوشش‌های خودترمیم‌شونده
• نانوذرات فعال‌شونده براساس پیش‌بینی AI آسیب‌ها را ترمیم می‌کنند

5- چالش‌های طراحی جدید

• تعادل بین پیچیدگی و قابلیت اطمینان
• سیستم‌های مبتنی بر AI ممکن است طراحی را بیش از حد پیچیده کنند
• مسائل اخلاقی در طراحی
• استفاده از تشخیص چهره و حریم خصوصی
• هزینه‌های تحقیق و توسعه
• نیاز به سرمایه‌گذاری سنگین در شبیه‌سازی‌های AI

6- آینده طراحی آسانسورها با AI

آینده ورود هوش مصنوعی در آسانسورها و طراحی آسانسور با استفاده از AI عبارتنداز:

• آسانسورهای ماژولار: کابین‌هایی که شکل و اندازه آن‌ها براساس نیاز لحظه‌ای تغییر می‌کند.
• استفاده از ژنراتورهای طراحی AI تولید خودکار طرح‌ها براساس پارامترهای ساختمان.
• ادغام با متاورس: طراحی مجازی و تست آسانسورها در محیط‌های دیجیتال قبل از ساخت.

در حالت کلی هوش مصنوعی اصول طراحی آسانسورها را در سه سطح دگرگون کرده است:

1. مکانیک: موتورها، سیستم‌های حرکتی و ارتعاشات
2. فضای داخلی: رابط‌ها، چیدمان و مواد هوشمند
3. معماری: یکپارچه‌سازی با ساختمان و بهینه‌سازی فضا

نتیجه‌گیری

هوش مصنوعی در آسانسورها در حال دگرگون‌سازی صنعت آسانسور است و با بهبود ایمنی، کارایی و رفاه کاربران، آینده‌ای هوشمند را برای این صنعت رقم می‌زند. با این حال، چالش‌هایی مانند هزینه و امنیت نیاز به توجه بیشتری دارند. به نظر می‌رسد در دهه آینده، شاهد آسانسورهای کاملاً خودکار و متصل به شهرهای هوشمند باشیم که از نظر ایمنی و از نظر طراحی با آسانسورهای امروزی متفاوت خواهند بود.