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Behavior

Misurazione del comportamento di commutazione della luce mediante un occupancy e Light Data Logger

Published: January 16, 2020 doi: 10.3791/60771
Automatic Translation
*1, *1
1Department of Social Psychology, Maria Curie-Skłodowska University
* These authors contributed equally

Summary

In questo articolo viene descritta una procedura per l'utilizzo e la distribuzione di un logger di occupazione e di dati leggeri che consente di raccogliere dati sul comportamento di commutazione della luce dei partecipanti nelle impostazioni del campo.

Abstract

A causa delle discrepanze tra il comportamento pro-ambientale auto-segnalato e osservato, i ricercatori suggeriscono l'uso di misure di comportamento più dirette. Anche se l'osservazione comportamentale diretta può aumentare la validità esterna e la generalizzabilità di uno studio, può richiedere molto tempo ed essere soggetta a sperimentatore o pregiudizio osservatore. Per affrontare questi problemi, l'uso di data logger come alternativa all'osservazione naturale può consentire ai ricercatori di condurre studi ampi senza interrompere i comportamenti naturali dei partecipanti. In questo articolo viene descritto uno di questi strumenti, ovvero il logger di occupazione e di dati leggeri, con la descrizione tecnica, il protocollo di distribuzione e le informazioni sulle possibili applicazioni negli esperimenti psicologici. I risultati della verifica dell'affidabilità del logger rispetto all'osservazione umana sono forniti insieme a un esempio dei dati raccolti durante una misurazione di 15 giorni in bagno pubblico (N - 1.148) che include: 1) cambiamenti di occupazione delle camere; 2) cambia la luce interna; e 3) tempo di occupazione della camera.

Introduction

Una delle misure più comunemente utilizzate di comportamento pro-ambientale in psicologia sono gli auto-report sotto forma di indagini, interviste o questionari1. Tra le ragioni indicate per questa tendenza c'è semplicemente la difficoltà di condurre esperimenti sul campo, che di solito richiedono una discreta quantità di risorse e una precisa operativizzazione2,3. Tuttavia, il compromesso è valsa la pena in quanto è ben consolidato che fare affidamento su misure di auto-segnalazione può essere fuorviante nella previsione del comportamento oggettivo4,5,6.

Mentre cercano di evitare questo problema, i ricercatori che si concentrano sullo studio del comportamento di conservazione dell'energia utilizzano generalmente dati osservazionali (categorizzazione nominale degli eventi osservati, ad esempio, accensioni/spente) o residui (evidenza quantificabile di un comportamento passato, ad esempio il consumo di energia in kWh) come misurazioni delle variabili dipendenti7. Sebbene entrambi i tipi di misurazioni siano preziosi, i dati osservazionali sono più comunemente utilizzati negli esperimenti sul campo2,3,8, in particolare quando le variabili dipendenti riguardano il comportamento di commutazione della luce.

Prima di ottenere dati osservazionali, i ricercatori dovrebbero considerare diverse questioni metodologiche, che sono: 1) rappresentatività del campione; 2) il numero di osservatori al fine di escludere eventuali errori umani; 3) accordo tra osservatori al fine di escludere la distorsione degli sperimentatori; 4) posizione dell'osservatore, che dovrebbe essere nascosta al fine di ridurre la possibilità di essere individuati dai partecipanti; 5) codifica di osservazione chiaramente e specificamente definita; 6) pretest delle misure di osservazione; 7) formazione degli osservatori; e 8) stabilire tempi sistematici di osservazione9. Anche se la maggior parte dei problemi menzionati sono già stati affrontati, ad esempio quelli che riguardano l'analisi dell'affidabilità10 o la codifica dei dati osservazionali11,sembra che non tutti ricevano molta attenzione negli articoli che descrivono gli esperimenti sul comportamento di commutazione della luce.

Un'analisi di quattro studi12,13,14,15 che sono stati scelti per la loro somiglianza in contesto sperimentale (tutti riguardavano il comportamento di commutazione della luce nei bagni pubblici /servizi igienici) ha mostrato che anche se i dettagli di localizzazione in ciascuno degli studi erano precisi, i dettagli di misurazione dell'osservazione variavano. Poiché ogni studio utilizzava l'osservazione naturalistica, raccogliere informazioni sul comportamento dei partecipanti che erano l'opposto sesso degli osservatori non era sempre possibile14 a causa di possibili interferenze o violazioni delle norme sociali (ad esempio, se uno sperimentatore maschio dovesse entrare in un bagno di donne o viceversa). In alcuni casi, i dati precisi dei sessi dei partecipanti non sono stati forniti15. Questo sembra essere una limitazione quando si tiene conto che il genere può essere un fattore importante nella previsione del comportamento pro-ambientale16.

Le differenze maggiori, tuttavia, sono emerse nella descrizione degli osservatori e dei tempi di misurazione. Anche se queste descrizioni saranno naturalmente diverse in base alla posizione sperimentale, il numero preciso di osservatori non è sempre stato fornito14. Inoltre, l'esatta posizione degli osservatori non era esplicita12,14,15 il che rende difficile condurre possibili repliche e garantire che i partecipanti non siano a conoscenza di essere osservati. In quattro articoli analizzati, solo uno ha fornito una descrizione dettagliata della posizione dell'osservatore13.

Inoltre, i tempi esatti degli intervalli di osservazione sono stati forniti solo da uno studio12, mentre altri studi hanno descritto i tempi di studio complessivi (con una descrizione generale di quante volte in ogni giorno di studio l'osservazione ha avuto luogo)13,15 o non lo descrivono affatto14. Ciò può ancora una volta impedire la replicazione e l'stabilire se la tempistica di osservazione sia stata sistematica e sufficiente ai fini dello studio.

I limiti di questi esperimenti sono presentati come linee guida e punti importanti che dovrebbero essere presi in considerazione nella ricerca futura. In nessun caso si intendeva minare l'importanza di questi studi. Le aree indicate dovrebbero essere prese in considerazione per massimizzare l'operativizzazione dello studio al fine di facilitare le repliche, che svolgono un ruolo importante nella psicologia17,18, e semplificare la conduzione degli esperimenti sul campo. Tuttavia, è discutibile se tutte le questioni menzionate possano essere affrontate migliorando i metodi di osservazione che in ultima analisi si basano su osservatori umani.

Per questi motivi, l'occupazione e logger di dati leggeri (vedi Tabella dei materiali) è uno strumento prezioso che può essere efficacemente utilizzato per raccogliere informazioni su un particolare tipo di comportamenti di risparmio energetico, la commutazione della luce, senza le limitazioni dell'utilizzo di osservatori o restrizioni etiche (il logger non raccoglie i dati audiovisivi). Nel complesso, lo scopo di questo articolo è quello di presentare la descrizione tecnica e le possibilità di un modello di occupazione e logger di dati leggeri. Per quanto riguarda la conoscenza degli autori, questo è il primo tentativo di presentare questo strumento a fondo nel contesto del suo uso negli esperimenti sul campo in psicologia.

Descrizione tecnica dei logger
Il modello di logger di dati di occupazione/luce (vedi Tabella dei materiali)utilizzato per questo articolo è stato dotato di una capacità di memoria standard di 128 kB. Il logger pesa 30 g e la sua dimensione è di 3,66 cm - 8,48 cm - 2,36 cm. Dettagli aggiuntivi e il manuale del prodotto possono essere trovati sul sito web del produttore19.

I pulsanti di controllo, il sensore di luce e il vassoio della batteria si trovano sul pannello superiore. Il pannello anteriore è costituito dal sensore di occupazione e da uno schermo LCD, mentre il pannello posteriore è dotato di magneti e loop di montaggio (Figura 1). La porta USB 2.0 si trova sul pannello inferiore, per consentire la connessione del logger al computer con un cavo USB al fine di abilitare la configurazione prima della distribuzione e successivamente ottenere letture utilizzando il pacchetto software di analisi dedicato a questo registratore di dati.

La soglia del sensore di luce integrato (fotocellula) è superiore a 65 lx, che funziona con diversi tipi di luce (LED, CFL, fluorescente, HID, incandescente, naturale) che si possono trovare nella maggior parte degli spazi pubblici. Nel complesso, il logger interpreta i cambiamenti di stato della luce (ON/OFF) a seconda della forza del segnale luminoso, più precisamente, se scende al di sotto o sale al di sopra dei livelli della soglia di calibrazione. Va anche notato che il sensore è fissato da falsi rilevamenti di stati ON e OFF da un livello di isteresi incorporato di circa il 12,5%19.

Un sensore di movimento determina se la stanza è occupata o non occupata. Con l'uso di un sensore a infrarossi piroelettrico (PIR), rileva il movimento delle persone dalla loro temperatura corporea (che differisce dalla temperatura dell'ambiente circostante). L'intervallo di rilevamento del logger discusso ha un massimo di 5 m e la versione estesa del logger ha un intervallo di 12 m. Le prestazioni di rilevamento orizzontale funzionano fino a 94 gradi e verticale fino a 82 gradi .

Il modello descritto di logger di occupazione/luce è stato convalidato insieme ai sensori open Source Building Science e sembra fornire una misurazione affidabile dell'intensità della luce e della frequenza di occupazione21. Inoltre, questi modelli di logger sono stati dimostrati utili nella ricerca sull'ambiente integrato, proprio nelle applicazioni di illuminazione22,23,24.

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Protocol

Lo studio è stato approvato dal comitato etico della SWPS University of Social Science and Humanities di Varsavia (numero 46/2016).

1. Scelta di un sito sperimentale per la distribuzione del logger

  1. Scegliere un sito sperimentale interno che consenta di montare il logger in prossimità della sorgente luminosa (per un adeguato rilevamento dei cambiamenti di luce) nonché di raccogliere i dati sul comportamento relativo allo stato di occupazione della stanza (per un adeguato rilevamento del movimento) di singoli partecipanti (cioè uno alla volta).
  2. Stabilire l'uso previsto della stanza e dei suoi utenti designati (maschi, femmine o co-ed).
    NOTA: Un esempio di un sito sperimentale potrebbe essere un bagno pubblico a singola stalla a causa del fatto che questo tipo di camera è spesso e individualmente visitato dai suoi utenti. Inoltre, nella maggior parte dei casi, è possibile specificare se la stanza è visitata da maschi o femmine, in base alla sua designazione.
  3. Visitare un sito scelto e prendere nota del tipo / numero di sorgenti luminose funzionanti insieme ai loro interruttori di luce. Controllare se più sorgenti luminose sono controllate da uno o più interruttori di luce.
  4. Verificare le possibilità di montaggio del logger accanto alla sorgente luminosa. Assicurarsi che il luogo di montaggio del logger non sia in prossimità di alcun tipo di fonti di riscaldamento (ad esempio, riscaldatori, finestre o specchi) per garantire che venga registrato solo il calore corporeo degli utenti della stanza.
  5. Acquisire tutte le autorizzazioni scritte necessarie dal proprietario del sito per l'installazione del logger e l'esecuzione dell'esperimento. Fornire al proprietario del sito i dettagli dell'esperimento, il tipo di logger e la sua applicazione in forma scritta.

2. Configurazione del logger prima della distribuzione

  1. Scaricare e installare il software dedicato (vedere Tabella dei materiali)disponibile per le piattaforme Windows/Mac per l'avvio, la lettura e la tracciatura dei dati dai data logger.
    NOTA: Una descrizione dettagliata con i requisiti di sistema di base e il manuale del software sono disponibili sul sito Web del produttore (vedere Tabella dei materiali).
  2. Collegare il logger tramite cavo USB al computer (collegare l'estremità più grande del cavo dell'interfaccia USB a una porta USB del computer e l'estremità più piccola del cavo di interfaccia USB nella porta sul dispositivo).
  3. Avviare il software.
  4. Fare clic sull'icona Avvia sulla barra degli strumenti (o selezionare il comando Avvia dal menu del dispositivo) che apre la finestra di configurazione dei logger.
    NOTA: questa opzione non sarà disponibile quando il logger non è connesso al computer. La finestra Launch Logger è suddivisa nelle tre sezioni seguenti: 1) Logger Informazioni che presentano il modello, il numero di serie, il numero di distribuzione e il livello di batteria corrente del logger selezionato; 2) elenco dei sensori disponibili per il logger; e 3) configurazione di distribuzione. Da questa interfaccia, è possibile impostare funzionalità specifiche che configureranno il logger prima della distribuzione, come quelle menzionate in precedenza: configurazione del sensore, configurazione dei filtri di visualizzazione dati, registrazione di avvio/arresto e visualizzazione dello schermo LCD.
  5. Immettere un nome per il lancio che verrà utilizzato come nome file predefinito durante la lettura e il salvataggio dei dati registrati dal logger.
  6. Selezionare il sensore di luce. Impostare la misurazione su Log State dall'elenco a discesa e scegliere la descrizione dello stato off/on dall'elenco a discesa.
  7. Selezionare il sensore Occupazione. Impostare la misurazione per registrare lo stato dall'elenco a discesa e scegliere la descrizione dello stato non occupata/occupata dall'elenco a discesa.
    NOTA: i canali di occupazione e di sensori luminosi possono essere configurati per registrare le modifiche di stato o di runtime. Nell'impostazione di modifica dello stato, il lavoro del logger dipende dall'evento. Mentre si controlla ogni secondo per una modifica di stato, il logger registrerà solo un valore con timestamp (la durata di un evento, la data e l'ora) quando si verifica la modifica dello stato. D'altra parte, nell'impostazione di configurazione del runtime, il logger controlla e registra lo stato del sensore una volta al secondo.
  8. Fare clic sul pulsante Filtri per abilitare il calcolo automatico di valori aggiuntivi (ad esempio, massimo, minimo, medio o totale).
    NOTA: il passaggio 2.8 è facoltativo e serve per filtrare i dati per ogni serie durante la lettura dei logger.
    1. Selezionare il tipo di sensore scelto. Selezionare il tipo di filtro e l'intervallo da utilizzare.
    2. Modificare il nome e fare clic su Crea nuova serie. Fare clic su Fine.
  9. Fare clic sul pulsante Avanzate per accedere alle proprietà del sensore.
    1. Selezionare il sensore di luce. Selezionare Imposta alla massima sensibilità per la calibrazione e fare clic sul pulsante Salva.
      NOTA: Per impostazione predefinita, il sensore di luce può essere auto-calibrato nella posizione in cui il logger verrà distribuito utilizzando il pulsante di controllo situato sul pannello superiore. Premendo semplicemente il pulsante di calibrazione, mentre sul sito di distribuzione, lo schermo LCD dei logger visualizzerà la potenza del segnale della luce monitorata (utilizzare questa opzione quando i livelli di luce nel sito sperimentale sono sconosciuti prima della distribuzione). La sensibilità dei sensori può essere regolata anche tramite l'opzione "Imposta su sensibilità massima/minima" - se i livelli di luce al posto di distribuzione sono noti in anticipo. Queste forme di calibrazione garantiscono una lettura accurata dei cambiamenti di luce tra gli stati ON e OFF.
    2. Selezionare il sensore Occupazione. Selezionare un valore di timeout preimpostato (ad esempio, 10 s; 30 s; 1 min; 2 min; 5 min) oppure selezionare Personalizzato e immettere un valore in minuti e secondi, se necessario. Fare clic sul pulsante Salva.
      NOTA: il valore di timeout specifica il periodo di inattività necessario al sensore per considerare l'area non occupata. Per impostazione predefinita, questo attributo è impostato su 1 min.
  10. Selezionare quando avviare il logger, a seconda del piano sperimentale: 1) immediatamente; 2) a intervalli (disponibili durante il tempo di esecuzione della registrazione); 3) in una data/ora specificata; o 4) utilizzando manualmente il pulsante di avvio.
  11. Selezionare quando il logger deve interrompere la registrazione: 1) quando la memoria si riempie; 2) fermarsi a una data/ora specificata; 3) interrompere manualmente o 4) non si ferma mai, con conseguente sovrascrittura dei dati più recenti.
  12. Fare clic sul pulsante Start al termine della configurazione. Scollegare il logger dal computer.

3. Distribuzione del logger nelle impostazioni del campo

  1. Visita il sito sperimentale prima del momento in cui il logger inizierà a registrare i dati.
  2. Equipaggiare il logger con un tubo di luce in fibra ottica aggiuntivo (vedi Tabella dei materiali)collegandolo alla parte posteriore del logger, al fine di filtrare qualsiasi luce ambientale (proveniente da finestre o riflessi specchio) e garantire le letture più accurate.
    NOTA: Il tubo luminoso è lungo 30,48 cm e può essere piegato per ottenere l'accesso ad aree difficili da raggiungere, che possono essere utili anche per nascondere il logger alla vista di qualsiasi utente della stanza.
  3. Montare il logger con il tubo luminoso accanto alla sorgente luminosa designata con l'uso di: 1) quattro magneti incorporati sul retro del logger che possono collegarlo ad una superficie magnetica; 2) striscia adesiva che può essere attaccata alla parte posteriore del logger per montarlo su pareti o altre superfici piane; 3) qualsiasi nastro a doppio lato per attaccare il logger ad una superficie; o 4) il cinturino hook-and-loop che può essere utilizzato attraverso gli anelli di montaggio su entrambi i lati del logger per montarlo su una superficie curva.
    NOTA: la scelta del metodo di montaggio dipende dal tipo di superficie su cui verrà montato il logger.
  4. Lasciare il sito sperimentale per il tempo di registrazione dei dati impostato o pianificato.
  5. Dopo aver terminato la registrazione, rivisitare il sito sperimentale e rimuovere il logger ai fini della lettura dei dati.

4. Lettura dei dati

  1. Collegare il logger tramite cavo USB al computer e avviare il pacchetto software di analisi dedicato al data logger (vedere Tabella dei materiali).
  2. Fare clic sul pulsante Dispositivo di lettura dal pannello di controllo o selezionare Lettura dal menu del dispositivo, che consentirà al logger di scaricare i dati raccolti.
  3. Scegliere un percorso e un nome file oppure accettare il percorso e il nome di default per salvare i dati. Fare clic su Salva e selezionare i sensori e/o gli eventi da visualizzare in un grafico, quindi fare clic su Stampa.
  4. Selezionare la serie da visualizzare sui dati della tabella e sul grafico. Fare clic sul pulsante Tutto o Nessuno per selezionare o deselezionare tutte le serie oppure fare clic sulle caselle di controllo per selezionare o deselezionare singole serie.
    NOTA: i dati della tabella vengono presentati numericamente utilizzando i filtri aggiunti impostati prima della distribuzione. Ogni colonna corrisponde al tipo di dati raccolti. Ad esempio, la colonna denominata "luce" presenta le occorrenze della commutazione della luce, mentre la colonna denominata "occupazione" presenta le informazioni sulla presenza di movimento nel campo in cui è stato distribuito il logger. In ogni colonna, i cambiamenti di stato sono presentati dicotomiatamente (il numero "0" rappresenta lo stato di luce di off nella colonna "luce" e una mancanza di movimento nella colonna "occupazione").
  5. Selezionare Esporta dati tabella dal pannello di controllo. Scegliere la cartella di destinazione per l'esportazione.
    NOTA: è possibile eseguire una lettura dei dati ed esportarli in testo, valori delimitati da virgole o file di fogli di calcolo. Sono disponibili anche altre opzioni, come il grafico dei dati; tuttavia, a causa del fatto che la maggior parte dei ricercatori lavora sui dati esportati e utilizza pacchetti statistici, abbiamo deciso di presentare la lettura dei dati più basilare. Per ulteriori informazioni fare riferimento al manuale19dei logger.

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Representative Results

Test di affidabilità dei logger rispetto all'osservazione umana
Al fine di testare l'affidabilità del logger rispetto all'osservazione umana, è stato condotto un test di campo di 4 or in un bagno maschile a singola bancarella situato nel campus universitario. Due osservatori maschi hanno aspettato fuori dal bagno (circa 5 metri dalla porta d'ingresso) e hanno registrato in modo indipendente il comportamento dei visitatori in termini di tassi di occupazione/tempi e commutazione della luce (luci lasciate ON o OFF all'uscita). Contemporaneamente, due data logger sono stati montati nello stesso bagno monoblocco e hanno raccolto le stesse informazioni degli osservatori umani. In totale, è stato registrato il comportamento di 24 maschi.

La kappa di Fleiss fu in esecuzione per determinare se c'era un accordo tra taglialegna e osservatori umani sul fatto che i visitatori entravano nel bagno di una singola bancarella e mostravano lo spegnimento o le luci al momento della partenza. I risultati hanno mostrato un accordo quasi perfetto25 in termini di stato della luce di registrazione, 1.000 (95% CI, 0,885 a 1,115), p < 0,001; così come lo stato di occupazione - 1.000 (95% CI, 0,885 a 1,115), p < 0,001 (in entrambi i casi, la percentuale di accordo tra ogni coppia di logger/osservatori umani era pari al 100%). Inoltre, il grado in cui i logger e gli osservatori umani hanno fornito coerenza nelle loro valutazioni del tempo di occupazione tra i soggetti è stato valutato utilizzando una correlazione mista a due vie, coerenza e media delle misure intraclassi (ICC)26. L'ICC risultante era nella gamma eccellente, ICC - 0,99, indicando che i programmatori avevano un alto grado di accordo27.

Pertanto, si può presumere che l'utilizzo di data logger potrebbe servire come uno strumento utile per condurre esperimenti sul campo in psicologia poiché i dati raccolti sono affidabili anche rispetto agli osservatori umani. Ulteriori vantaggi dell'utilizzo dei data logger saranno presentati attraverso un esempio dell'esperimento sul campo, che ha affrontato il verificarsi del comportamento di conservazione dell'energia.

Distribuzione del logger nell'impostazione del campo
Il verificarsi di comportamenti di risparmio energetico (come spegnere la luce quando si esce da uno spazio pubblico) può essere influenzato da norme descrittive, che specificano ciò che la maggior parte delle persone fanno in una particolare situazione, fornendo informazioni su quale comportamento è generalmente visto come efficace o adattivo28. Pertanto, si può presumere che le persone che entrano nella stanza in cui le luci sono spente (norma descrittiva) si comporterà secondo questa norma e spegnerà la luce quando si esce dalla stanza. Questa ipotesi è già stata verificata positivamente da studi precedenti sul comportamento di commutazione della luce13,14. Tuttavia, va notato che in questi studi la norma descrittiva dello stato di spegnimento della luce è stata, nella maggior parte dei casi, manipolata manualmente dagli sperimentatori. Le possibilità presentate dal logger di occupazione/dati della luce utilizzati consentono di verificare l'influenza dei cambiamenti naturali dello stato della luce sulla frequenza delle persone che spengono la luce quando escono dai servizi igienici pubblici.

Partecipanti e procedure
Durante un dispiegamento di 15 giorni (nei giorni feriali dal lunedì al venerdì) dell'occupazione e del registratore di dati leggeri, è stato registrato il comportamento di commutazione della luce di 1.148 persone (536 uomini e 612 donne). L'identificazione di genere dei partecipanti si basava sul tipo di bagno visitato (uomini o donne). I dati demografici non sono stati ottenuti a causa della natura dello studio e del fatto che il logger non registra dati audiovisivi.

La registrazione è stata condotta in due servizi igienici monostallo (uno per le donne e uno per gli uomini) nella costruzione di un negozio fai-da-te (DIY) situato a Varsavia. Entrambi i servizi igienici avevano un layout architettonico identico (cioè due stanze senza finestre dotate di due interruttori di luce separati) costituito da: 1) prima stanza con un lavandino, specchio, cestino e una porta d'ingresso a una singola stalla; e 2) singola stalla con una toilette e una fonte di luce al centro del soffitto.

Prima della registrazione, il logger è stato calibrato per registrare i cambiamenti di stato per i canali di luce e di occupazione. Il sensore di luce (con tubo luminoso a fibra ottica aggiuntiva) è stato impostato sulla massima sensibilità e il valore di timeout dei sensori di occupazione è stato impostato su 10 s. Dopo la configurazione del software, nastro fronte/retro è stato utilizzato per attaccare il logger al soffitto accanto alla fonte di luce, che era un apparecchio con una lampadina a incandescenza appesa a un soffitto sospeso.

I primi 5 giorni di misurazione sono stati condotti nel bagno degli uomini (dopo averlo scelto in modo casuale). Successivamente, le misurazioni sono state effettuate nel bagno delle donne per 10 giorni (il periodo più lungo è dovuto al fatto che c'erano la metà del numero di donne rispetto agli uomini che visitavano il negozio fai da te al giorno). In sintesi, ci sono stati tre turni di registrazione di 5 giorni. Il primo giorno di ogni turno, il logger è stato montato alle 7:00 (prima dell'inizio della registrazione) e smontato il quinto giorno di ogni turno alle 20:00 (dopo che la registrazione è stata interrotta). La corretta registrazione in ogni bagno è iniziata alle 8:00 del primo giorno di misurazione ed è durata fino alle 19:00 dell'ultimo giorno. I dati acquisiti hanno permesso di analizzare intervalli che vanno dalle 8:00 alle 19:00 in ciascuno dei giorni di misurazione.

Risultati della misurazione sul campo
Nella prima fase, le frequenze del comportamento di commutazione della luce sono state confrontate tra i giorni di registrazione (in entrambi i servizi igienici) al fine di esaminare se il verificarsi del comportamento studiato fosse stabile durante i giorni di misurazione. A questo scopo, abbiamo applicato il test del chi quadrato per una variabile con correzione Bonferroni. I risultati dell'analisi non hanno mostrato alcun significato statistico nelle differenze tra i giorni di misurazione nel bagno maschile:2 (4, N - 536) - 5,56; p - 0,23 o nel bagno delle donne n.2 (9, N - 612) - 3,27; p - 0,95.

Per scopi esplorativi, abbiamo condotto altri due test ANOVA, unidirezionali tra i soggetti, alla data di misurazione del tempo di occupazione degli utenti in ogni bagno. In entrambi i casi, il tempo di occupazione non differiva da un livello di significatività statistica nel bagno maschile F(4, 531) - 1,51, p - 0,19, z2 - 0,01 o nel bagno femminile F(9, 612) - 1,01, p La tabella 1 mostra le frequenze del comportamento di commutazione della luce e il tempo di occupazione degli utenti nei giorni di misurazione in ciascuno dei servizi igienici.

Per verificare l'influenza dello stato della luce e del tipo di bagno sul verificarsi dei comportamenti di risparmio energetico, abbiamo condotto l'analisi della regressione logistica. Lo stato della luce (ON vs OFF prima di entrare nel bagno) e il tipo di bagno (uomini contro donne) sono stati inseriti in un modello. La variabile dipendente, il comportamento di risparmio energetico, era uguale a 1 se il partecipante ha spento la luce dopo la partenza e 0 in caso contrario. La tabella 2 mostra il coefficiente del modello costruito.

I risultati del modello costruito indicavano che il tipo di bagno e lo stato della luce distinguevano in modo affidabile tra lo spegnimento/acconcia tura la luce:2 (2) - 25,16; p < 0.001. Il criterio Wald dimostrò come significativo il tipo di bagno:2 (1) - 8,03; p < 0,01 e stato della luce:2 (1) - 16,08; p < 0.01. Le statistiche di Cox e Snell(R2 - 0,02) e di Nagelkerke(R2 - 0,05) hanno rivelato una relazione debole tra la previsione e il raggruppamento, mentre il successo complessivo della previsione è stato dell'85,9% (23,2% per spegnere la luce e del 91,5% per aver lasciato la luce accesa). L'analisi del rapporto di quote (OR) ha rivelato che spegnere la luce mentre esce dal bagno era il 94% più probabile che si verificasse nel bagno delle donne (OR - 1,94) che in bagno per gli uomini. Inoltre, entrare in un bagno con la luce spenta ha generato un evento quasi tre volte più probabile di comportamento conservativo dell'energia (OR - 2,96).

Figure 1
Figura 1: Caratteristiche visive del logger su ciascun lato. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Tipo di bagno Giorno di distribuzione N Frequenze di commutazione della luce Tempo di occupazione
Luce ON Luce OFF
Uomo 1 85 82 3 M : 1 min 43 s SD - 1 min 11 s
2 99 92 7 M - 1 min 55 s SD - 1 min 21 s
3 109 100 9 M - 1 min 36 s SD - 0 min 54 s
4 132 129 3 M - 1 min 48 s SD - 1 min 06 s
5 111 104 7 M - 1 min 38 s SD - 0 min 50 s
Donna 1 62 54 8 M - 1 min 58 s SD - 1 min 02 s
2 67 58 9 M - 1 min 56 s SD - 0 min 50 s
3 56 51 5 M : 1 min 37 s SD - 0 min 44 s
4 60 53 7 M - 1 min 56 s SD - 0 min 53 s
5 58 52 6 M - 1 min 56 s SD - 1 min 06 s
6 61 53 8 M : 1 min 52 s SD - 0 min 53 s
7 62 56 6 M : 1 min 51 s SD - 0 min 52 s
8 66 59 7 M : 2 min 03 s SD - 1 min 13 s
9 63 56 7 M : 2 min 05 s SD - 1 min 15 s
10 57 54 3 M - 2 min 07 s SD - 1 min 43 s

Tabella 1: Comportamento di commutazione della luce e tempo di occupazione nei giorni di misurazione.

B S.E. Wald n.2 P Exp(b) 95% CI
LL Ul
Tipo di bagno 0.66 0.23 8.03 < .01 (in formato 1.94 1.22 3.07
Stato della luce 1.08 0.27 16.08 < .001 (in formato num.001) 2.96 1.74 5.02
Costante -3.63 0.41 80.17 < .001 (in formato num.001) 0.03

Tabella 2: Coefficienti del modello costruito nella regressione logistica.

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Discussion

Quando si pianifica di utilizzare più di un sito (per la distribuzione del logger) contemporaneamente, è necessario assicurarsi che ogni sito abbia un layout architettonico identico per escludere la possibilità di verificarsi modelli comportamentali diversi dai partecipanti (ad esempio, derivanti da tempi di occupazione e possibilità di commutazione della luce). Un sito adatto deve essere dotato di una o più sorgenti luminose con un solo interruttore della luce corrispondente, visibile all'occupante. Se non altro, si dovrebbe pianificare di utilizzare un abete logger ogni fonte di luce / interruttore della luce. Inoltre, prima di selezionare un valore di timeout preimpostato del sensore di occupazione (secondo passo nel protocollo) si consiglia di eseguire un test pilota della distribuzione dei logger sul sito sperimentale per scegliere il valore più facoltativo in base alle frequenze di occupazione effettive dei partecipanti. Nella terza fase del protocollo, si consiglia di verificare se è possibile nascondere il registratore agli occhi dei possibili utenti della stanza (anche se il data logger ha dimensioni relativamente piccole). Infine, a causa del fatto che l'impiego dei taglialegna può avvenire in spazi pubblici (ad esempio, servizi igienici) è fondamentale acquisire le autorizzazioni scritte necessarie dai proprietari dei siti e dai comitati etici.

Il tipo presentato di occupabilità / data logger luce è disponibile in due modelli (visitare il sito web dei produttori per maggiori dettagli – vedere la Tabella dei materiali) che differiscono principalmente nei loro livelli di gamma di rilevamento, prestazioni e zone. Altre caratteristiche come la capacità di memoria standard di 128 kB (che può essere estesa fino a 512 KB) e le caratteristiche di progettazione, sono simili. Ogni modello è dotato di una batteria al litio che può durare un anno19. Tuttavia, il numero di distribuzioni e il tipo di configurazione della registrazione possono ridurre la durata della batteria. Inoltre, ci sono due versioni del software dedicato dei logger: gratuito (che è stato utilizzato nell'articolo presentato) e una versione a pagamento per ulteriori opzioni di analisi con diversi logger. Il logger può inoltre essere dotato di un trasportatore di dati che consente un comodo offload dei dati sul campo. Nel complesso, i ricercatori hanno l'opportunità di scegliere un particolare modello, tipo di software e dispositivi compatibili, in base alle loro esigenze e caratteristiche del sito in cui avviene la distribuzione dei logger. Un'ampia guida alla risoluzione dei problemi è disponibile sul sito Web dei produttori.

Il sensore di occupazione può fornire solo le informazioni sul movimento da una fonte. In altre parole, se la stanza è occupata da più di una persona, il logger tratterebbe e registrerebbe l'occupazione come tale. Questa limitazione potrebbe essere aggirato utilizzando più logger contemporaneamente (ad esempio, in servizi igienici a più stalle) con attenzione alla posizione del logger al fine di evitare possibili falsi rilevamenti. Inoltre, il logger da solo non fornisce dati che consentirebbero l'identificazione del sesso, dell'età o di altre informazioni demografiche sui potenziali partecipanti. Nell'esempio presentato, l'implementazione del logger in servizi igienici dedicati a ciascuno dei generi ha permesso di superare questo ostacolo. Tuttavia, c'è ancora la possibilità che alcuni uomini o donne possano visitare un bagno non dedicato al loro genere. Inoltre, va notato che il modello descritto del logger (così come altri modelli) è disponibile solo tramite acquisto attraverso il produttore o i loro partner di distribuzione (vedi Tabella dei materiali).

Nonostante i costi di acquisto, le capacità dei logger valgono il loro prezzo. La distribuzione del logger di dati di occupazione/luce può fornire una chiara operativizzazione di un determinato esperimento. Ogni installazione del logger, così come il montaggio e la distribuzione del logger, può essere presentato in modo esplicito. Rispetto a segnalare la posizione degli osservatori umani negli esperimenti, non esistono underisti nel contesto dell'applicazione dei data logger. Ciò può fornire motivi consolidati per possibili repliche e una conduzione più frequente di esperimenti sul campo. Un vantaggio dell'utilizzo di data logger di occupazione/luce è il tipo di dati che possono essere raccolti. Oltre ai risultati nominali dello stato di luce e di occupazione, è possibile analizzare le informazioni quantitative sul tempo di occupazione della stanza e il tempo tra gli eventi di occupazione (che non sono stati analizzati in studi precedenti riguardanti il comportamento di commutazione della luce). In questo articolo questo tipo di dati è stato valutato per scopi esplorativi e per verificare se l'occorrenza del comportamento è stata stabile durante i tempi di misurazione. Di conseguenza, questo tipo di informazioni può essere utilizzato per ulteriori perfezionamenti metodologici e teorici nello svolgimento di esperimenti sul campo. Durante 15 giorni di misurazione, è stato possibile raccogliere un campione sostanziale di 1.148 partecipanti. Anche se la dimensione del campione non è sempre problematica negli esperimenti sul campo, il fatto che il ricercatore abbia dovuto visitare il sito sperimentale solo sei volte (a differenza di un tipico metodo di osservazione che richiede la presenza costante di osservatori) mostra enormi promesse per semplificare la conduzione degli esperimenti sul campo. Inoltre, mentre in alcuni casi, i ricercatori non sono stati in grado di osservare il comportamento femminile di commutazione della luce14, l'uso di un logger ha permesso di raccogliere facilmente queste informazioni senza il rischio di violare le norme sociali per quanto riguarda l'uso di servizi igienici da parte di generi opposti (che sarebbe problematico se un ricercatore maschio dovesse osservare ed entrare in un bagno di donne). Nel complesso, la distribuzione di un data logger ha ridotto la necessità di assumere osservatori e quindi di limitare eventuali errori umani.

Anche se questo articolo affronta l'uso di logger nella misurazione del comportamento di commutazione della luce, va sottolineato che lo strumento presentato può essere utile anche in altri domini. Ogni volta che l'indicatore della variabile dipendente richiederebbe di misurare il verificarsi del movimento e il suo tempo (in uno spazio chiuso), i data logger consentirebbero misurazioni precise e automatizzate. A partire dal campo della psicologia industriale-organizzativa (ad esempio, misurare il tempo trascorso sul posto di lavoro o i tassi di occupazione), fino alle scienze ambientali (ad esempio, misurare la ricerca nelle strutture sanitarie) e terminare con le scienze comportamentali (ad esempio, negli studi che non consentirebbero l'osservazione diretta o l'utilizzo della registrazione video dei partecipanti a causa di vincoli legali). Inoltre, i logger presentati potrebbero essere efficacemente utilizzati come strumento di misurazione supplementare per metodi di valutazione ambulatoriali come il registratore attivato elettronicamente (EAR)20. In effetti, i dati acustici raccolti da EAR potrebbero essere confrontati con i dati del logger di occupazione al fine di migliorare la precisione delle informazioni registrate sul comportamento dei partecipanti.

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Disclosures

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Acknowledgments

Nessuno.

Materials

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

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Misurazione del comportamento di commutazione della luce mediante un occupancy e Light Data Logger
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Leoniak, K. J., Cwalina, W.… More

Leoniak, K. J., Cwalina, W. Measuring Light-Switching Behavior Using an Occupancy and Light Data Logger. J. Vis. Exp. (155), e60771, doi:10.3791/60771 (2020).

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