Diseño de un purificador de aire portable asistido por inteligencia artificial.

Abstract

En el mundo, cerca de 4 millones de persona mueren al año debido a una baja calidad de aire en espacios cerrados. Además, una persona en promedio pasa el 90% de su día dentro de edificaciones o interiores. En dichos espacios se pueden encontrar distintas causas de contaminación, por combustión de combustibles y el uso de agentes químicos, lo que provoca partículas suspendidas en el aire y volátiles orgánicos; con efectos nocivos para nuestra salud. Debido a ello, se propone el desarrollo de un purificador de aire portable y personal asistido por inteligencia artificial para detectar las causas de contaminación en espacios cerrados.

Para el desarrollo de los objetivos planteados, se utilizó software de diseño para el modelamiento de las partes mecánicas y lineamientos de entidades especializadas como EPA y ASHRAE para la correcta selección de actuadores y etapa de filtrado. Para el diseño del firmware del sistema embebido se implementó el paradigma de programación reactiva y patrón de diseño de objetos activos. El entrenamiento del modelo de inteligencia artificial se realizó con los datos obtenidos de los sensores de calidad de aire y condiciones ambientales.

Se logró desarrollar exitosamente el diseño mecánico, firmware e inteligencia artificial de un prototipo inicial de un purificador de aire portable. El filtro posee una capacidad teórica de filtrado de aire del 99.97% y realiza 6 cambios de aire por hora del espacio personal del usuario. El sistema predice si existen contaminantes químicos o de combustión en el entorno con una precisión del 87%. Además, gracias al minucioso diseño de firmware, se logró un sistema embebido confiable y seguro