Mobil telefoningiz yordamida shovqin ifloslanishini o'lchash va xaritada ko'rsatish: 4 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:29

80 dB (A)) "," tepa ": 0.13263157894736843," chap ": 0.506," balandlik ": 0.1957894736842105," kenglik ": 0.276}]">

Nikolas Maisonneuve (Sony CSL Parij) Matias Stivens (Vyaj universiteti Bryussel / Sony CSL Parij) Lyuk Stilz (Bryussel / Sony CSL Parij universiteti)

Bu "Ko'rsatmalar" da siz GPS bilan jihozlangan mobil telefoningizni uyali aloqa stantsiyasi sifatida qanday ishlatishingiz mumkinligini bilib olasiz, bu sizning shaxsiy shovqin ta'sirini o'lchash va mahallangiz yoki shahringizning shovqinlarini xaritalashda ishtirok etish. Google Earth yordamida xaritalarni vizualizatsiya qilish mumkin, shovqinli ifloslanish ko'plab shaharlarda jiddiy muammo hisoblanadi. Garchi ba'zi yirik shaharlar ma'murlari muammoni kuzatish uchun kampaniyalarni boshlagan bo'lsalar -da, ular yaratgan xaritalarga har doim ham osonlikcha kirish mumkin emas va ular odatda odamlar ta'sir qiladigan shovqinlarning o'zgarishini (vaqt va makonda) tushunish uchun etarli darajada batafsil emas. Biroq, bizning yangi texnologiyalardan foydalanib, siz atrofingizdagi yoki shahardagi shovqin xaritasini tuzishga hissa qo'shib, atrof -muhit bilan bog'liq muammolarni monitoringini yaxshilashga yordam berasiz va shu tariqa shovqin ifloslanishining "vikimapiyasi" ga qatnashasiz. NoiseTube - Sony tadqiqot loyihasi. Parijdagi kompyuter fanlari laboratoriyasi. Loyiha keng jamoatchilikni jalb qilgan shovqin ifloslanishini kuzatishning yangi yondashuvini ishlab chiqishga qaratilgan. Bizning maqsadimiz - uyali telefonlarni shovqin sezgichlariga aylantirish orqali, ularning ishlatilishini kengaytirish, har bir fuqaro o'z kundalik muhitida o'z ta'sirini o'lchash va o'z shahri yoki mahallasining shovqinini xaritalashda ishtirok etish. Umuman olganda, ushbu tadqiqot loyihasi atrof -muhit muammolarida va ayniqsa shovqin ifloslanishini kuzatishda ishtirok etish sezgisi qanday qo'llanilishini o'rganadi. Ishtirokchi sezgilar keng tarqalgan mobil qurilmalardan (masalan, aqlli telefonlar, PDA) foydalanishni qo'llab-quvvatlaydi, bu esa jamoat va professional foydalanuvchilarga mahalliy bilimlarni to'plash, tahlil qilish va almashish imkonini beruvchi tarqatilgan sensorli tarmoqlarni tashkil qiladi. GPS bilan jihozlangan mobil telefoningizga bepul dastur o'rnatib, Siz shovqin darajasini dB (A) da (professional qurilmalarga nisbatan bir necha desibel aniqlikda) o'lchashingiz mumkin, siz shovqinni qanday qabul qilayotganingiz haqida izoh berishingiz (teglash, bezovtalanishning sub'ektiv darajasi) va barcha ma'lumotlarni yuborishingiz mumkin (vaqt tamg'asi + geo-lokal o'lchovlar + inson kiritish) telefoningizning Internetga ulanishi orqali avtomatik ravishda NoiseTube serveriga yuboriladi. Keyinchalik (jamoaviy) natijalar 1 -rasmda ko'rsatilganidek, xaritalarda ko'rsatilishi mumkin. NoiseTube tajribasida ishtirok etish uchun motivatsiya 1. Shaxsiy ovoz ta'sirini o'lchang va atrofingiz haqida ko'proq xabardor bo'ling. Menga qancha desibel ta'sir qiladi? mening kunimda? Hozirgi vaqtda fuqarolar uchun bunday ma'lumotlarni olish qiyin. Bizning ilovamiz tufayli siz dB (A) dagi ekspozitsiyangizni real vaqtda ovoz balandligi o'lchagichisiz o'lchash imkoniyatiga ega bo'lasiz. Bizning fikrimizcha, shaxsiylashtirilgan atrof -muhit to'g'risidagi ma'lumotlar jamoatchilikning xabardorligi va xulq -atvoriga hozirgi paytda davlat organlari tomonidan taqdim etilayotgan global ekologik statistikaga qaraganda katta ta'sir ko'rsatishi mumkin. 2. Shaharingizning shovqinli ifloslanishini kuzatish/xaritalashda ishtirok eting mobil telefoningiz yordamida siz (va sizning guruhingiz) geo-lokalizatsiyalangan o'lchovlarni to'plashingiz, ularga izoh berishingiz va mahalliy shovqinlarni ifloslanishini xaritaga avtomatik tarzda yuborishingiz, mahalliy aholi uchun foydali ma'lumotlarni taqdim qilishingiz mumkin. davlat muassasalari rasmiylar (atrof -muhitni muhofaza qilish organlari, hukumatning qimmat o'lchov kampaniyalarini moliyalashtirish) e'tiborini sizning mahallangizga qaratishini kutmasdan, mahalliy masalalar bo'yicha qaror qabul qilishni qo'llab -quvvatlaydi. 3. Olimlarga o'z tajribangizdan shovqinni yaxshiroq tushunishga yordam bering. Statsionar sensorlar tomonidan o'rnatilgan, ma'lum joylarda o'rnatilgan shovqinning ifloslanishi haqidagi ma'lumotlardan farqli o'laroq, sizning "odamlarga yo'naltirilgan" ma'lumotlaringiz odamlar tomonidan shovqin ifloslanishi muammosini yaxshiroq tushunish uchun katta ahamiyatga ega bo'lishi mumkin. NoiseTube arxitekturasi NoiseTube platformasi ishtirokchilar uni shovqin sensori qurilmasiga aylantirish uchun mobil telefoniga o'rnatishi kerak bo'lgan ilovadan iborat. Bu mobil ilova turli sensorlardan mahalliy ma'lumotlarni to'playdi va NoiseTube serveriga yuboradi, u erda barcha ishtirokchilar ma'lumotlari markazlashtirilgan va qayta ishlanadi. 2 -rasmda ushbu arxitektura haqida umumiy ma'lumot berilgan, chunki mobil ilova bizning ishtirokchilarimiz uchun eng muhim element bo'lib, biz hozir uni 1 -bosqichda batafsil muhokama qilamiz.

1 -qadam: uskunalar va dasturiy ta'minot

Mobil ilovaning xususiyatlari - real vaqt rejimida shovqin darajasini o'lchash va vizualizatsiya qilish - o'lchovlarni sharhlash uchun teg qo'yish (masalan, shovqin manbai, sezilgan bezovtalikni baholash …). Bu ma'lumotlar yaratilgan shovqin xaritalariga semantik qatlam qo'shish uchun ishlatiladi. - Shaxsiy "ta'sir qilish profilini" va umumiy shovqin xaritasini yangilash uchun avtomatik ravishda (geo-lokalizatsiya va vaqt tamg'asi) ma'lumotlarini bizning serverdagi hisobingizga yuborish. Talablar-o'rnatilgan GPS-chipli yoki tashqi GPS-qabul qilgichli, telefonga Bluetooth orqali ulanadigan telefon. -Java J2ME platformasini qo'llab-quvvatlaydigan telefon (kengaytmali CLDC/MIDP profili: JSR-179 (Location API) va JSR-135 (Mobile Media API)). - Internetga kirish uchun ma'lumotlar rejasiga obuna (GPRS/EDGE/3G orqali). Eslatmalar:

• Hozircha, dastur faqat Nokia N95 8GB va Nokia 6220C -da sinchiklab tekshirilgan. Boshqa brendlar/modellar ishlamasligi ham mumkin. Bir necha hafta ichida biz Apple iPhone uchun versiyasini chiqarishni rejalashtirmoqdamiz. NoiseTube.net orqali obuna bo'lishingiz mumkin va bu va boshqa nashrlar haqida xabardor bo'lib turasiz.
• Ishonchli desibel o'lchovlariga erishish uchun faqat qo'llab -quvvatlanadigan (sozlangan) telefon modellaridan foydalanish tavsiya etiladi.

Muqobil yondashuvlar Telefon + tashqi mikrofon O'rnatilgan mikrofon o'rniga, tashqi mikrofonni ulashingiz mumkin. 1-rasmda siz Nokia N95 uchun maxsus tayyorlangan tashqi mikrofonni ko'rasiz. Agar siz tashqi mikrofondan foydalanayotgan bo'lsangiz, sizga o'z ovozingizni o'lchashdan saqlanish uchun mikrofonni yuzingizga yaqin bo'lmagan joyga qo'yishni maslahat beramiz; mikrofonni bilagingizga yaqin ulash yaxshi variant. Raqamli ovoz yozuvchisi + mobil ilova + ish stoli ilovasi Noisetube -ning birinchi versiyasida ovoz balandligini o'lchash mobil ilova tomonidan real vaqtda amalga oshirilmagan. Buning o'rniga, atrofdagi ovozni yozish uchun raqamli ovoz yozuvchisi (masalan, M-Audio MicroTrack x seriyali) ishlatilgan. Mobil ilova (v1.0) foydalanuvchini lokalizatsiya qilishga (GPS orqali) va izoh berishni (teglash, reyting,…) engillashtirishga qaratilgan. Keyin yozilgan ovozdan ovoz balandligini o'lchash, bu ma'lumotni joylashuv izlari va foydalanuvchi sharhlari bilan birlashtirish va serverga yuborish uchun ish stoli ilovasi ishlatilgan. 2 -rasmda NoiseTube v1.0 arxitekturasining umumiy ko'rinishi ko'rsatilgan.

2 -qadam: NoiseTube mobil ilovasidan foydalanish

NoiseTube veb -saytida hisob qaydnomasini yaratganingizdan, kerakli uskunani topganingizdan va dasturiy ta'minotni o'rnatganingizdan so'ng, NoiseTube ilovasidan foydalanishni boshlashingiz mumkin. Agar siz bir marta muvaffaqiyatli kirgan bo'lsangiz, keyingi safar uni ishga tushirganingizda dastur bu bosqichni chetlab o'tadi. 2) Endi siz NoiseTube loyihasini o'lchashni va o'z hissangizni qo'shishni boshlashingiz mumkin. Foydalanuvchi interfeysi Birinchi rasmdagi skrinshotda foydalanuvchi interfeysi ko'rsatilgan. Quyida biz har bir qismi ilovaning asosiy xususiyatiga mos keladigan turli qismlarni muhokama qilamiz. 1) Atrofdagi shovqinning balandligini o'lchash O'lchov avtomatik ravishda boshlanadi. Siz joriy yuqori ovoz balandligini ko'rishingiz mumkin - dB (A) o'lchovi - yuqori chapda. Bu qiymatga ma'no qo'shish uchun u hozirgi ta'sir darajasining sog'liq uchun potentsial xavfini ifodalovchi rang bilan bog'liq:

• <60 dB (A): Yashil (xavf yo'q)
• > = 60 va <70: Sariq (zerikarli)
• > = 70 va <80: to'q sariq (ehtiyot bo'ling)
• > 80: qizil (xavfli).

O'lchangan balandlikning evolyutsiyasini ko'rish uchun tarix egri chiziladi. Aslida nima o'lchanayotganini yaxshiroq tushunish uchun quyida "Ovoz balandligini o'lchash to'g'risida" bo'limiga qarang. 2) Taggingga izoh berish, fizik o'lchovlarga hamjamiyatni xabardor qilish va shovqin tabiatini xaritalarda tasavvur qilish uchun ma'no qatlamini qo'shadi. YouTube -dagi filmlarni yoki Delicious -dagi veb -sahifalarni belgilash kabi, siz shovqin o'lchovlarini vergul bilan ajratilgan bo'sh so'zlarni qo'shib belgilashingiz mumkin (masalan, shovqin manbai yoki kontekst, reyting va boshqalar). Shovqin - bu murakkab hodisa. Odamlar buni juda sub'ektiv tarzda idrok etadilar. Ushbu sub'ektiv omillarni o'rganish uchun biz mobil ilovaga ko'proq "sub'ektiv komponentlar" qo'shamiz, uni "(ijtimoiy) bezovtalik o'lchagichi" (2 -rasmda bu qanday ko'rinishi mumkin) va shovqin ifloslanishining sub'ektiv xaritalarini tuzamiz. 3) Geo-lokalizatsiya o'lchovlari Foydalanuvchi lokalizatsiya belgisini bosish orqali avtomatik (GPS yordamida) yoki qo'lda lokalizatsiya rejimiga o'tishi mumkin. GPS yordamida. Agar u muvaffaqiyatsiz bo'lsa (masalan, yopiq vaziyat tufayli), u qo'lda rejimga o'tadi, u erda foydalanuvchi o'z manzilini kiritishi kerak (masalan, manzil, metro bekati liniyasi). Oldindan belgilangan joylar ro'yxatidan joriy manzilingizni tanlash ham mumkin. Bu joylar shaxsiy "sevimlilar" (masalan: uy yoki ofis) yoki jamoat joylari (masalan: ko'chalar, metro bekatlari) bo'lishi mumkin. Ovoz balandligini o'lchash haqida qo'shimcha ma'lumot Ovoz balandligi o'lchagichi dB (A) da o'lchangan ekvivalent uzluksiz tovush darajasini ko'rsatadi. ma'lum vaqt oralig'ida yozilgan tovush. Har bir tsiklda ilova vaqt oralig'ida atrof -muhit tovushini (22500 Gts, 16 bit) yozib oladi, keyin Leq qiymatini chiqarish uchun signalni qayta ishlaydi. Ikkita interval bo'lishi mumkin: 1) Sekin javob (1 soniya, standart rejim), bu tovushning sekin o'zgarishini o'lchash imkonini beradi, bu doimiy yoki fon shovqini uchun foydalidir; 2) Vaqt o'zgaruvchan tovushlar (masalan, qisqa hodisalar) uchun tezkor javob/qisqa Leq (125ms). Tez javob berish rejimi hozircha eksperimental, shuning uchun hozircha sekin javob berish rejimidan foydalanishni maslahat beramiz. Ovozni kalibrlash va ma'lumotlarning ishonchliligi haqida Nokia N95 8GB haqida ishonchli ma'lumot olish uchun ilovamizni sozlash uchun biz ovoz balandligi o'lchagichidan foydalanganmiz. Biz pushti shovqinni shovqin manbai sifatida yaratdik va ovoz balandligi o'lchagichi bilan o'lchanadigan desibellarni va N95 telefonida har xil balandlikdagi (har 5 dB, 35 dB dan 100dB gacha) o'lchagan desibellarni solishtirdik. 3 -rasmda biz ro'yxatga olgan qiymatlar ko'rsatilgan. +/- 10 dB (A) atrofida aniqlikdagi egri chiziqni oldik. Bu funktsiyani teskari tuzatuvchi sifatida ishlatgandan so'ng, biz yaxshi natijalarga erishdik (+/- 3 db aniqligi). Biz iPhone -ning kelajakdagi versiyasi bilan ham xuddi shunday sozlashni rejalashtirmoqdamiz, siz NoiseTube -dan qanday foydalanishni bilganingizdan so'ng, sizni mahallangizdagi ko'chada sinab ko'rishga taklif qilamiz!

3 -qadam: natijalarni vizualizatsiya qilish

Hozirda ikkita vizualizatsiya mavjud. Odamlar ta'sirini real vaqtda kuzatish Google Earth yordamida ishtirokchilarning umumiy shovqin ta'sirini tasavvur qilish uchun real vaqtda monitoring taklif etiladi. Buni https://noisetube.net/public/realtime.kml saytiga o'tish orqali ko'rishingiz mumkin. Foydalanuvchi balandligi va rangi baland ovoz bilan mos keladigan silindr bilan ifodalanadi (leq dB (A) da o'lchanadi). Sizning shahringizdagi shovqin ifloslanishining xaritasi Shuningdek, shaxsiy ekspozitsiyangizning joriy xaritasini borib ko'rishingiz mumkin. Hisob qaydnomangizga kiring va "Mening xaritam" ni tanlang (yoki to'g'ridan -to'g'ri: (https://noisetube.net/users/{username}/map.kml]). Ovozli ekspozitsiyaning umumiy xaritasini ko'rish uchun umumiy xaritaga o'ting. Har bir doira bildiradi balandlik o'lchovi (rang balandlik darajasiga mutanosib). Bu jismoniy qatlamning yuqori qismida o'lchovlarning ma'nosini tavsiflovchi semantik qatlam (ya'ni shovqin manbalari) joylashgan.

4 -qadam: Kelajakdagi tadqiqotlar va xulosa

Web 2.0 "beta" ruhiga ko'ra, biz rivojlanishning dastlabki bosqichiga qaramay, o'z platformamizni hamma uchun ochishga qaror qildik. Yaqin kelajakda asboblarimizning yangilangan versiyalari yaxshilangan va yangi xususiyatlarni taqdim etadi. Bizning tadqiqotlarimiz va rivojlanishimiz bir necha yo'llar bo'ylab davom etadi: Kalibrlash To'g'ri sozlanmagan holda, sensorli qurilmalar vakili bo'lmasligi mumkin yoki hatto chalg'itishi mumkin bo'lgan ma'lumotlarni ishlab chiqaradi. Xo'sh, har safar qimmatbaho ovoz o'lchagichni ishlatmasdan, yuzlab turli xil mobil telefonlar yoki boshqa ovoz yozgichlarni qanday sozlashimiz mumkin? Biz bunday tadqiqot savollarini turli yo'llar bo'yicha tekshirishni taklif qilamiz, bu erda kalibrlangan telefonlar yoki akustik barqaror joylar telefonni avtomatik ravishda kalibrlash uchun mos yozuvlar sifatida ishlatilishi mumkin (masalan, Bluetooth orqali ulangan 2 telefon o'rtasida kalibrlash. Boshqasi - bu kalibrlash uchun telefon). Ichki xonani lokalizatsiya qilish GPS tizimi deyarli yopiq lokalizatsiyani qo'llab -quvvatlamaydi. Ko'pchilik kundalik hayotining ko'p qismini yopiq uyda o'tkazgani uchun, bu muhim kamchilik bo'lib, biz uni qo'lda lokalizatsiya orqali qisman hal qildik (2 -qadamga qarang). Biroq, ichki stsenariylarda GPS -ga alternativa sifatida ishlaydigan texnologiyalar mavjud. Eng istiqbolli (va keng o'rganilgan) yondashuvlardan biri bu GSM-ga asoslangan joylashishni aniqlashdir. Bunday texnologiyalar, ayniqsa, shovqinli muhit bo'lgan metroda (masalan, Parij metrosi tarmog'ida) shovqinlarni aniqlashda yordam berishi mumkin. Biz vaqtinchalik markerlar bilan tajriba o'tkazdik va interpolatsiya orqali joylarni rekonstruksiya qildik (rasmga qarang). Biroq, GSM-ga asoslangan joylashishni aniqlash (antennalarni turli stantsiyalarda aniqlash, foydalanuvchining joylashuvini avtomatik aniqlash) yordamida biz kelajakda ushbu maxsus muhitda aniqroq lokalizatsiya qilingan o'lchovlarni ishlab chiqarish imkoniyatiga ega bo'lamiz. Shovqinning ifloslanishi haqidagi ma'lumotlarni xaritalarga loyihalash umumiy xususiyatdir. Ammo odamlarning faolligidan tovush ta'sirini yozib olish, bizga ko'proq statistik ma'lumotni to'plashga imkon beradi, bu nafaqat ko'chaga o'rnatilgan statik ovoz balandligi o'lchagichlari yordamida yig'iladi. Ushbu kuzatuvdan biz ko'proq ijtimoiy xususiyatlarni ko'rib chiqamiz. Masalan, vaqtinchalik va geografik o'lchamdagi shovqin ta'sirini o'z ichiga olgan shaxsiy shovqin profilini yaratish va shovqin manbalarining ro'yxati, odamlarni solishtirish va jamoaviy harakatlarni qo'llab -quvvatlash uchun shunga o'xshash profillarni topish usulini taqdim etadi. odamlar ishtirokida shovqin ifloslanishini kuzatish va xaritasini o'tkazishning yangi usulini taqdim etdilar. NoiseTube platformasi sizga uyali telefoningiz yordamida tarqatilgan shovqinlarni o'lchash kampaniyasiga o'z hissangizni qo'shishga imkon beradi. Bu platforma hali ham og'ir rivojlanishda va yaqin kelajakda yanada yaxshilanishlarga olib keladi. Biroq, biz sizni NoiseTube hamjamiyatiga qo'shilishni va dasturiy ta'minotni sinab ko'rishni taklif qilmoqchimiz. Agar sizda savollar, takliflar yoki boshqa sharhlar bo'lsa, iltimos, biz bilan bog'laning yoki ushbu ko'rsatmaga sharhlar orqali javob bering. NoiseTube loyihasi haqida ko'proq ma'lumotga ega bo'lish uchun www.noisetube.net saytiga tashrif buyuring. Agar siz ushbu ishning ilmiy asoslari haqida o'qishni istasangiz, quyidagi maqolalarga murojaat qiling.

• Nikolas Maisonneuve, Mattias Stivens, Mariya Nissen, Piter Xanapp va Lyuk Stilz. NoiseTube: mobil telefonlar yordamida shovqin ifloslanishini o'lchash va xaritaga tushirish. 4 -Xalqaro Atrof -muhit muhandisligi axborot texnologiyalari simpoziumiga (ITEE 2009), Saloniki, Gretsiya. 2009 yil 28-29 may. Ko'rib chiqilmoqda. PDF
• Nikolas Maisonneuve, Mattias Stivens, Mariya Nissen, Piter Xanapp va Lyuk Stilz. Fuqarolarning shovqin ifloslanishini kuzatish. Raqamli hukumat tadqiqotlari bo'yicha 10-yillik xalqaro konferentsiyaga yuborilgan (dg.o2009), Puebla, Meksika, 2009 yil 17-20 may. Ko'rib chiqilmoqda. PDF

Manbalar

• J. Burke, D. Estrin, M. Xansen, A. Parker, N. Ramanatan, S. Reddi va M. B. Srivastava. "Ishtirokchilik sezgisi". "ACM Sensys World Sensor Web Workshop" da. ACM press, 2006 yil.
• Cuff D., Hansen M. va Kang J. Urban Sensing: o'rmondan. ACM aloqalari, 51 (3), 24-33-betlar, 2008 yil mart, ACM Press.
• J. Xellbruk, X. Fastl va B. Keller. Ovozning ma'nosi baland ovozli qarorlarga ta'sir qiladimi?. Akustika bo'yicha 18 -Xalqaro Kongress materiallari (ICA 2004). 1097-1100 sahifalar.
• D. Menzel, X. Fastl, R. Graf va J. Xellbruk. Avtomobil rangining ovoz balandligiga ta'siri. Amerika akustik jamiyati jurnalida, 2008 yil may, 123 (5), 2477-2479 betlar.
• Paulos, E. va boshqalar. Fuqarolik fani: ishtirokchi shaharchilikni yoqish. "Shahar informatikasi bo'yicha tadqiqotlar qo'lda kitobi: real vaqtda shaharning amaliyoti va va'dasi", Markus Fot (Ed.), 414-436-betlar, Fikrlar guruhi, 2008.
• L. Yu va J. Kang. Ijtimoiy, demografik va xulq -atvor omillarining shahar ochiq maydonlarida ovoz darajasini baholashga ta'siri. Amerika akustik jamiyati jurnalida, 2008 yil fevral, 123 (2), 772-783-betlar.

Tashakkur Ushbu loyiha ishi IST-34721 (TAGora) shartnomasi bo'yicha Evropa Ittifoqi tomonidan qisman qo'llab-quvvatlandi. TAGora loyihasi Evropa Komissiyasining Kelajak va Rivojlanayotgan Texnologiyalar dasturi (IST-FET) tomonidan moliyalashtiriladi. Matias Stivens Flandriyadagi ilmiy tadqiqotlar jamg'armasining ilmiy yordamchisi (aspirant van het Fonds Wetenschappelijk Onderzoek - Vlaanderen).