Doluluk ve Işık Veri Kaydedici kullanarak Işık Anahtarlama Davranışının Ölçülmesi

Özet

Bu makalede, alan ayarlarında katılımcıların ışık anahtarlama davranışları hakkında veri toplamaya olanak sağlayan bir doluluk ve ışık veri kaydedicisi kullanma ve dağıtma yordamı açıklanmaktadır.

Özet

Kendi kendine bildirilen ve gözlemlenen çevre yanlısı davranışlar arasındaki tutarsızlıklar nedeniyle, araştırmacılar daha doğrudan davranış ölçütlerinin kullanılmasını önermektedirler. Doğrudan davranışsal gözlem bir çalışmanın dış geçerliliğini ve genellenebilirliğini artırsa da, zaman alabilir ve deneyci veya gözlemci önyargısına tabi olabilir. Bu sorunları gidermek için, veri kaydedicilerin doğal gözleme alternatif olarak kullanılması, araştırmacıların katılımcıların doğal olarak oluşan davranışlarını kesintiye uğratmadan geniş çalışmalar yapmalarına olanak sağlayabilir. Bu makalede, teknik açıklaması, dağıtım protokolü ve psikolojik deneylerdeki olası uygulamaları hakkında bilgilerle doluluk ve ışık veri kaydedicisi gibi araçlardan biri açıklanmaktadır. Logger'ın güvenilirliğini insan gözlemine göre test etme sonuçları, 1) oda doluluk değişikliklerini içeren umumi tuvalette (N = 1.148) 15 günlük bir ölçüm sırasında toplanan verilerin bir örneğinin yanında verilmiştir; 2) kapalı ışık değişiklikleri; ve 3) oda doluluk süresi.

Giriş

Psikolojide çevre yanlısı davranışların en yaygın olarak kullanılan ölçülerinden biri anketler, röportajlar veya anketler¹şeklinde kendi kendine raporlardır. Bu eğilim için belirtilen nedenler arasında sadece genellikle kaynakların adil bir miktar ve hassas operasyonelleştirme^2,3gerektiren alan deneyleri, yürütülmesinde zorluk olduğunu . Ancak, iyi kendi kendine raporlama önlemleri güvenerek objektif davranış⁴,^5,6tahmin yanıltıcı olabilir kurulmuştur beri tradeoff çaba değer .

Bu sorunu önlemeye çalışırken, enerji tasarrufu davranışını incelemeye odaklanan araştırmacılar genellikle gözlemsel (gözlemlenen olayların nominal kategorize edilmesi, örneğin ışıkların yakılması/kapatılması) veya artık (geçmiş davranışın ölçülebilir kanıtları, örneğin, kWh'deki enerji tüketimi) verilerini bağımlı değişkenlerin ölçümleri olarak kullanırlar⁷. Her iki ölçüm türü de değerli olsa da, gözlemsel veriler en yaygın olarak alan^deneylerinde2^,3,8, özellikle bağımlı değişkenleri ışık anahtarlama davranışıyla ilgili olduğunda kullanılır.

Gözlemsel veriler elde etmeden önce, araştırmacılar çeşitli metodolojik konuları göz önünde bulundurmalıdır: 1) örnek temsil; 2) olası insan hatalarını dışlamak için gözlemci sayısı; 3) deneyci önyargı hariç tutmak için gözlemciler arası anlaşma; 4) katılımcılar tarafından fark edilme olasılığını azaltmak için gizlenmesi gereken gözlemci konumu; 5) net ve özel olarak tanımlanmış gözlem kodlama; 6) gözlemsel önlemlerin önceden test; 7) gözlemci eğitimi; ve 8) gözlem in sistematik zamanlamasını n^9. Söz konusu sorunların çoğu zaten ele alınmış olsa da -örneğin güvenilirlik analizi¹⁰ veya kodlama gözlemsel veri 11 ile ilgili olanlar¹¹- bunların hepsi ışık anahtarlama davranışı üzerine deneyler açıklayan makalelerde çok dikkat almak gibi görünüyor.

Deneysel bağlamda benzerliklerine göre seçilen dört çalışmanın^{analizi 12,13,14,15} (hepsi de umumi tuvaletlerde/tuvaletlerde ışık anahtarlama davranışıyla ilgiliydi) her bir çalışmada yer detayları nın kesin olmasına rağmen gözlem ölçüm ayrıntılarının çeşitli olduğunu göstermiştir. Her çalışmada natüralist gözlem yapıldığından, katılımcıların karşı cinsolan davranışları hakkında bilgi toplamak her zaman^{14 olası} bir müdahale veya sosyal normların ihlali nedeniyle mümkün değildi (örn. bir erkek deneyci bir kadın tuvaletine girerse veya tam tersi). Bazı durumlarda, katılımcıların cinsiyetkesin verileri¹⁵sağlanmadı. Bu, cinsiyetin çevre yanlısı^{davranışları}nönlemede önemli bir faktör olabileceği göz önüne alındığında bir sınırlama gibi görünmekte dir.

Ancak en büyük farklar gözlemcilerin ve ölçüm sürelerinin tanımında ortaya çıkmıştır. Bu açıklamalar doğal olarak deneysel konuma göre farklılık gösterir, ancak kesin gözlemci sayısı her zaman¹⁴olarak sağlanamamaktadır. Ayrıca, gözlemcilerin tam konumu açık değildi^12,14,15 hangi zor olası çoğaltmalar yapmak ve katılımcıların gözlemlenen farkında olduğundan emin olun yapar. Analiz edilen dört makalede, yalnızca bir tanesi gözlemcinin konumunun ayrıntılı bir açıklamasını sağladı^13.

Ayrıca, gözlem aralıklarının tam süreleri sadece bir çalışma 12 tarafından sağlanmıştır¹² diğer çalışmalar ya genel çalışma süreleri açıklanan ise (gözlem gerçekleşti her çalışma gününde kaç kez genel bir açıklama ile)^13,15 veya tüm¹⁴de tarif etmedi . Bu da yine gözlem zamanlamasının sistematik ve çalışmanın amaçları için yeterli olup olmadığının çoğaltılan ve belirlenmesini engelleyebilir.

Bu deneylerin sınırlamaları, gelecekteki araştırmalarda göz önünde bulundurulması gereken kılavuzlar ve önemli noktalar olarak sunulmuştur. Hiçbir durumda bu çalışmaların önemini baltalamak amaçlanmıştır. Belirtilen alanlar,^psikolojideönemli bir rol oynayan replikasyonları kolaylaştırmak ve saha deneylerinin iletimini kolaylaştırmak için çalışma operasyonelizasyonunu en üst düzeye çıkarmak için göz önünde bulundurulmalıdır. Ancak, bahsedilen konuların tümünün, sonuçta insan gözlemcilere dayanan gözlem yöntemleri geliştirilerek ele alınıp alınamayacağı tartışmalıdır.

Bu nedenlerden dolayı, doluluk ve ışık veri kaydedicisi (Bkz. Malzeme Tablosu),gözlemcileri veya etik kısıtlamaları kullanma sınırlaması olmaksızın belirli bir enerji tasarrufu davranışı türü hakkında bilgi toplamak, ışık değiştirme (logger görsel-işitsel verileri toplamaz) hakkında etkili bir şekilde kullanılabilecek değerli bir araçtır. Genel olarak, bu makalenin amacı, doluluk ve ışık veri kaydedici bir modelin teknik açıklaması ve olanaklarını sunmaktır. Yazarların bilgisine göre bu, bu aracı psikolojide alan deneylerinde kullanımı bağlamında ayrıntılı bir şekilde sunmaya yönelik ilk girişimdir.

Loggers teknik açıklaması
Bu makalede kullanılan doluluk/ışık veri kaydedicisi modeli (bkz. Malzemeler Tablosu)128 kB standart bellek kapasitesi ile donatılmıştır. Logger ağırlıkları 30 g ve boyutu 3,66 cm × 8,48 cm × 2,36 cm. Ek ayrıntılar ve ürün kılavuzu üreticinin web sitesinde bulunabilir¹⁹.

Kontrol düğmeleri, ışık sensörü ve pil tepsisi üst panelde yer alır. Ön panel doluluk sensörü ve LCD ekrandan oluşurken, arka panel montaj mıknatısları ve halkalarla donatılmıştır (Şekil 1). USB 2.0 bağlantı noktası, dağıtımdan önce kurulumu etkinleştirmek ve daha sonra bu veri kaydediciadanmış analiz yazılımı paketi kullanarak okumalar elde etmek için bir USB kablosu ile bilgisayara logger bağlantısı sağlamak için, alt paneli üzerinde yer almaktadır.

Entegre ışık sensörü (fotosel) eşik 65 lx daha büyüktür, hangi farklı ışık türleri ile çalışır (LED, CFL, floresan, HID, akkor, doğal) çoğu kamusal alanlarda bulunabilir. Genel olarak, kaydedici ışık sinyali gücüne bağlı olarak ışık durumu değişiklikleri (ON / OFF) yorumlar, daha doğrusu, altında düşer veya kalibrasyon eşiği seviyelerinin üzerinde yükselir. Ayrıca sensörün, dahili histerisez seviyesi olan YAKLAŞıK ±12,5%¹⁹ile ON ve OFF durumlarının yanlış algılanmasından sağlanmış olduğu da unutulmamalıdır.

Hareket sensörü odanın dolu mu yoksa boş mu olduğunu belirler. Piroelektrik kızılötesi (PIR) sensörü kullanımı ile, insanların vücut ısılarına göre hareketlerini algılar (çevrenin sıcaklığından farklıdır). Tartışılan kaydedicinin algılama aralığı en fazla 5 m, logonun genişletilmiş versiyonu ise 12 m. Yatay algılama performansı 94° (±47°) ve dikey 82° (±41°) arasındadır.

Doluluk açıklanan modeli / ışık veri kaydedici Açık Kaynak Bina Bilim Sensörleri ile birlikte doğrulanmıştır ve ışık yoğunluğu ve doluluk sıklığı güvenilir bir ölçüm sağlamak için görünür²¹. Ayrıca, loggers bu modeller dahili çevre araştırmayararlı gösterilmiştir, aydınlatma uygulamalarında tam^{olarak 22,23,24}.

Protokol

Çalışma, Varşova'daki SWPS Sosyal Bilimler ve Beşeri Bilimler Üniversitesi etik komitesi tarafından onaylanmıştır (sayı 46/2016).

1. Logger dağıtımı için deneysel bir site seçme

1. Logger'ın ışık kaynağına yakın bir yere monte etmesini sağlayacak kapalı bir deneysel site seçin (yeterli ışık değişimi tespiti için) ve oda doluluk durumu (yeterli hareket tespiti için) ile ilgili davranış hakkında veri toplamak için bireysel katılımcılar (yani, birer birer).
2. Odanın ve onun belirlenmiş kullanıcılarının (erkekler, kadınlar veya eş-ed) kullanım amacını belirleyin.
   NOT: Deneysel bir sitenin bir örneği, bu tür bir odanın kullanıcıları tarafından sık sık ve ayrı ayrı ziyaret edilmesi nedeniyle halka açık tek duraklı bir tuvalet olabilir. Ayrıca, çoğu durumda, oda erkek veya kadın tarafından ziyaret olup olmadığını belirtmek mümkündür, onun atama dayalı.
3. Seçilen bir siteyi ziyaret edin ve ışık anahtarları ile birlikte işleyen ışık kaynaklarının türü / sayısı not. Birden çok ışık kaynağının bir veya birden çok ışık anahtarı tarafından kontrol edilip edilemediğini kontrol edin.
4. Günlüğe logger'ı ışık kaynağının yanına takma olasılıklarını kontrol edin. Oda kullanıcılarının sadece vücut ısısının kaydedilmesini sağlamak için, kaydedici montaj yerinin her türlü ısıtma kaynağına (örn. ısıtıcılar, pencereler veya aynalar) yakın olmadığından emin olun.
5. Logger kurulumu ve deneme nin yürütülmesi için site sahibinden gerekli yazılı izinleri almak. Site sahibine denemenin ayrıntılarını, loggers'ın türünü ve uygulamasını yazılı olarak sağlayın.

2. Dağıtımdan önce logger yapılandırması

1. Windows/Mac platformları için kullanılabilen özel yazılımı indirin ve yükleyin (bkz.
   NOT: Ayrıca temel sistem gereksinimleri ve yazılım kılavuzu ile ayrıntılı bir açıklama üreticinin web sitesinde bulunabilir (Malzeme Tablosubakınız).
2. Logger'ı USB kablosu üzerinden bilgisayara bağlayın (USB arabirim kablosunun büyük ucunu bilgisayardaki bir USB bağlantı noktasına ve USB arabirim kablosunun küçük ucunu aygıttaki bağlantı noktasına takın).
3. Yazılımı başlatın.
4. Araç çubuğundaki Başlat simgesini (veya kaydedicilerin kurulum penceresini açan aygıt menüsünden Başlat komutunu seçin) tıklatın.
   NOT: Logger bilgisayara bağlı olmadığında bu seçenek kullanılamaz. Başlat Logger penceresi aşağıdaki üç bölüme ayrılmıştır: 1) seçilen logger modeli, seri numarası, dağıtım numarası ve geçerli pil düzeyini sunan logger Bilgileri; 2) kaydedici için mevcut sensörlerin listesi; ve 3) dağıtım yapılandırması. Bu arabirimden, daha önce bahsedilenler gibi dağıtımdan önce kaydediciyi yapılandıracak belirli özellikler ayarlanabilir: sensör yapılandırması, veri görüntüleme filtrelerinin yapılandırması, başlangıç/durdurma günlüğü ve LCD ekranın ekranı.
5. Okuma sırasında varsayılan dosya adı olarak kullanılacak başlatma için bir ad girin ve kaydedici tarafından kaydedilen verileri kaydedin.
6. Işık sensörünü seçin. Açıklamayı açılan listeden Durumu günlüğe kaydetmek için ölçümü ayarlayın ve açılan listeden kapalı/kapalı durum açıklamasını seçin.
7. Doluluk sensörünü seçin. Açıklamayı listedeki Durumu günlüğe kaydetmek için ölçümü ayarlayın ve açılan listeden boş/boş olan durum açıklamasını seçin.
   NOT: Doluluk ve ışık sensörü kanalları, durum değişikliklerini veya çalışma süresini günlüğe kaydacak şekilde yapılandırılabilir. Durum değişikliği ayarında, kaydedicinin çalışması olaya bağlıdır. Durum değişikliği için her saniyeyi denetlerken, kaydedici yalnızca durum değişikliği gerçekleştiğinde zaman damgalı bir değer (bir olayın ne kadar sürer, tarih ve saat) kaydeder. Diğer taraftan, çalışma zamanı yapılandırma ayarında, kaydedici sensör durumunu saniyede bir denetler ve kaydeder.
8. Ek değerlerin (örn. maksimum, minimum, ortalama veya toplam) otomatik olarak hesaplanmasını etkinleştirmek için Filtreler düğmesini tıklatın.
   NOT: Adım 2.8 isteğe bağlıdır ve loggers'ın okuması sırasında her seri için verileri filtreleme için kullanılır.
   1. Sensör türünü seçin. Filtre türünü ve kullanılacak aralığı seçin.
   2. Adı edin ve Yeni Seri Oluştur'utıklatın. Bitti'yitıklatın.
9. Sensör özelliklerine erişmek için Gelişmiş düğmesini tıklatın.
   1. Işık sensörünü seçin. Kalibrasyon için maksimum hassasiyete ayarla'yı seçin ve Kaydet düğmesini tıklatın.
      NOT: Varsayılan olarak, ışık sensörü, üst panelde bulunan kontrol düğmesi kullanılarak kaydedicinin dağıtılanacağı konumda otomatik olarak kalibre edilebilir. Yalnızca kalibrasyon düğmesine basarak, dağıtım yerindeyken, kaydedicilerin LCD ekranı izlenen ışığın sinyal gücünü görüntüler (dağıtımdan önce deneysel sahadaki ışık seviyeleri bilinmiyorsa bu seçeneği kullanın). Sensörlerin hassasiyeti, dağıtım yerine ışık seviyeleri önceden biliniyorsa , "Maksimum/Minimum Hassasiyete Ayarla" seçeneği yle de ayarlanabilir. Bu kalibrasyon biçimleri, ON ve OFF durumları arasındaki ışık değişikliklerinin doğru bir şekilde okunmasını sağlar.
   2. Doluluk sensörünü seçin. Önceden ayarlanmış bir zaman önceliği değeri seçin (örn. 10 s; 30 s; 1 dk; 2 dk; 5 dk) veya Özel'i seçin ve gerekirse dakika ve saniye cinsinden bir değer girin. Kaydet düğmesini tıklatın.
      NOT: Zaman ekme değeri, sensörün boş alanı göz önünde bulundurması için gereken hareketsizlik süresini belirtir. Varsayılan olarak, bu öznitelik 1 dk olarak ayarlanır.
10. Deneysel plana bağlı olarak logger'ı ne zaman başlatıp başlatılmayı seç: 1) hemen; 2) aralıklarla (çalışma zamanı günlüğe kaydedildiğinde kullanılabilir); 3) belirtilen tarih/saat; veya 4) başlat düğmesini kullanarak.
11. Logger'ın günlüğe kaydetmeyi ne zaman durdurması gerektiğini seçin: 1) bellek dolduğunda; 2) belirli bir tarih/saat durdurmak; 3) manuel olarak durdurmak veya 4) asla durdurmak-en eski overwriting en yeni veri sonuçlanan.
12. Yapılandırmayı tamamladıktan sonra Başlat düğmesini tıklatın. Kaydedicinin fişini bilgisayardan çıkarın.

3. Logger'ı alan ayarlarına dağıtma

1. Logger verileri kaydetmeye başlayacak önce deneysel siteyi ziyaret edin.
2. Herhangi bir ortam ışığını filtrelemek (pencere veya ayna yansımalarından gelen) filtrelemek ve en doğru okumaları sağlamak için logger'ı ek bir fiber optik ışık borusuyla donatın (Malzeme Tablosu'nabakın).
   NOT: Işık borusu 30,48 cm uzunluğundadır ve ulaşılması zor alanlara erişmek için bükülebilir, bu da logger'ı herhangi bir oda kullanıcısının görüş alanından gizlemede yararlı olabilir.
3. Kullanarak belirlenen ışık kaynağının yanındaki ışık borusu ile logger monte: 1) bir manyetik yüzeye ekleyebilirsiniz logger arkasına dört dahili mıknatıslar; 2) duvarlar veya diğer düz yüzeylere monte etmek için logger arkasına takılabilir yapışkan şerit; 3) herhangi bir çift taraflı bant bir yüzeye logger sopa; veya 4) kavisli bir yüzeye monte etmek için logger her iki tarafında montaj döngüleri ile kullanılabilir kanca ve döngü kayış.
   NOT: Montaj yönteminin seçimi, logger'ın monte ediliş yüzeyinin türüne bağlıdır.
4. Deneysel siteyi veri günlüğe kaydetme kümesi veya planlanan zaman anına bırakın.
5. Kaydı bitirdikten sonra, deneme alanını yeniden ziyaret edin ve veri okuma amacıyla kaydediciyi kaldırın.

4. Veri okuma

1. Logger'ı USB kablosu üzerinden bilgisayara bağlayın ve veri kaydedicisine adanmış analiz yazılım paketini başlatın (bkz. Malzeme Tablosu).
2. Kontrol panelinden Okuma aygıtı düğmesini tıklatın veya kaydedicinin toplanan verileri boşaltmasını sağlayacak olan aygıt menüsünden Okuma'yı seçin.
3. Bir konum ve dosya adı seçin veya verileri kaydetmek için varsayılan konumu ve adı kabul edin. Kaydet'i tıklatın ve bir grafikte görüntülemek için sensörleri ve/veya olayları seçin ve Çizim'itıklatın.
4. Tablo verilerini görüntülemek ve çizim yapmak için seriyi seçin. Tüm serileri seçmek veya seçmek için Tümü veya Hiçbiri düğmesini tıklatın veya tek tek dizileri seçmek veya seçmek için onay kutularını tıklatın.
   NOT: Tablo verileri, dağıtımdan önce ayarlanan ek filtreler kullanılarak sayısal olarak sunulur. Her sütun toplanan veri türüne karşılık gelir. Örneğin, "ışık" etiketli sütun ışık anahtarlama olaylarını sunarken, "doluluk" etiketli sütun, kaydedicinin dağıtıldığı alandaki hareketin varlığı hakkında bilgi sunar. Her sütunda, durum değişiklikleri iki li olarak sunulur ("0" sayısı "ışık" sütunundaki Kapalı ışık durumunu ve "doluluk" sütunundaki hareket eksikliğini temsil eder).
5. Denetim panelinden tablo verilerini dışa aktar'ı seçin. Dışa aktarma için hedef klasörünü seçin.
   NOT: Veri okumasını gerçekleştirmek ve metin, virgülle ayrılmış değerler veya elektronik tablo dosyalarına aktarmak mümkündür. Veri çizimi gibi diğer seçenekler de mevcuttur; ancak, çoğu araştırmacının ihraç edilen veriler üzerinde çalışması ve istatistiksel paketler kullanması nedeniyle, en temel veri okumasını sunmaya karar verdik. Daha fazla bilgi için loggers kılavuzu¹⁹bakın.

Sonuçlar

Loggers 'güvenilirlik testi insan gözlem ile karşılaştırıldığında
Logger'ın insan gözlemine kıyasla güvenilirliğini test etmek amacıyla, Üniversite kampüsünde bulunan tek duraklı erkek tuvaletinde 4 saatlik alan testi yapılmıştır. İki erkek gözlemci tuvaletin dışında (ön kapıdan yaklaşık 5 m uzaklıkta) bekledi ve ziyaretçilerin davranışlarını doluluk oranları/saatleri ve ışık değişimi (ışıklar çıkarken açık veya kapalı) açısından bağımsız olar...

Tartışmalar

Aynı anda birden fazla site (logger dağıtımı için) kullanmayı planlarken, katılımcılardan farklı davranış kalıplarının oluşma olasılığını (yani doluluk süreleri ve ışık anahtarlama olanaklarından kaynaklanan) hariç tutmak için her sitenin aynı mimari düzene sahip olduğu sağlanmalıdır. Uygun bir site, yolcu tarafından görülebilen tek bir ışık anahtarına sahip bir veya daha fazla ışık kaynağıyla donatılmalıdır. Aksi takdirde, bir bir logger köknar her ışık kaynağı / ?...

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
HOBO Occupancy/Light (5m Range) Data Logger	ONSET	UX90-005	As advertised by Onset - The HOBO UX90-005 Room Occupancy/Light Data Logger is available in a standard 128 KB memory model (UX90-005) capable of 84,650 measurements and an expanded 512KB memory version (UX90-005M) capable of over 346,795 measurements. For details and other products visit: https://www.onsetcomp.com/products/data-loggers/ux90-005
HOBO Light Pipe	ONSET	UX90-LIGHT-PIPE-1	An optional fiber optic attachment or light pipe that eliminates effects of ambient light to ensure the most accurate readings. For details visit: https://www.onsetcomp.com/support/manuals/17522-using-ux90-light-pipe-1
HOBOware	ONSET	-	Setup, graphing and analysis software for Windows and Mac. There are two versions of HOBOware: HOBOware (available for free) and HOBOware Pro (paid version which allows for additional analysis with different loggers). Each of them are dedicated to HOBO loggers. For details visit: https://www.onsetcomp.com/products/software/hoboware