Perangkat menggunakan sensor cahaya untuk mengetahui apakah pemakainya di dalam atau di luar
HI-Tech

Perangkat menggunakan sensor cahaya untuk mengetahui apakah pemakainya di dalam atau di luar


Saat hari-hari tergelap dalam setahun semakin dekat, tim peneliti Penn State Berks menyarankan bahwa perangkat yang dapat dikenakan yang dapat melacak saat orang berada di dalam atau di luar ruangan dapat membantu para ilmuwan menentukan implikasi kesehatan dan mental dari pencahayaan dalam dan luar ruangan. Kredit: Pixabay

Mengambil pendekatan interdisipliner — dan mencampurkan sedikit inisiatif do-it-yourself — tim peneliti Penn State Berks mengembangkan perangkat yang dapat dikenakan yang dapat membedakan antara pencahayaan dalam dan luar ruangan. Tim menambahkan bahwa perangkat tersebut dapat membantu para ilmuwan lebih memahami manfaat kesehatan dari pencahayaan luar ruangan dan, di masa depan, mengarah pada perangkat yang dapat dikenakan yang dapat mendorong pengguna untuk mendapatkan lebih banyak waktu di luar ruangan.

Para peneliti mendeskripsikan perangkat portabel dalam edisi terbaru Hardware X. Ini termasuk sensor yang dapat mengumpulkan data pada sumber cahaya, termasuk data panjang gelombang dan frekuensi. Mereka menggunakan metode pembelajaran mesin yang disebut jaringan saraf tiruan — atau ANN — untuk memeriksa data tersebut guna menentukan apakah perangkat ditempatkan di dalam atau di luar ruangan.

Menurut Matthew Rhudy, asisten profesor teknik, pencahayaan luar dan dalam ruangan memiliki perbedaan berbeda yang dapat dideteksi oleh sensor. Matahari mengeluarkan sejumlah besar cahaya dalam spektrum ultraviolet, atau sinar UV, katanya. Pencahayaan dalam ruangan cenderung berada dalam spektrum yang terlihat.

“Kami mengumpulkan banyak data dengan paket sensor,” kata Rhudy. “Kami akan menyetel sensor di berbagai tempat dan membiarkannya mencatat data selama satu jam atau lebih dalam segala macam situasi dan kondisi pencahayaan yang berbeda. Indeks UV saja sudah cukup bagus untuk mendeteksinya. Jika mendeteksi indeks UV dalam jumlah yang signifikan , ada kemungkinan besar Anda berada di luar. “

Intensitas cahaya, meskipun mendung, dan perbedaan suhu warna, juga merupakan sinyal untuk pencahayaan luar ruangan. Penelitian saat ini menunjukkan bahwa paparan cahaya alami di luar ruangan dapat memiliki manfaat kesehatan mental dan fisik, menurut para peneliti. Sementara para ilmuwan saat ini mempelajari efek ini, mereka terutama mengandalkan peserta untuk merekam pengamatan mereka sendiri saat mereka berada di dalam atau di luar ruangan, yang oleh para ilmuwan disebut sebagai laporan diri.

Menurut tim Penn State Berks, laporan mandiri mungkin tidak seakurat perangkat yang dapat dikenakan yang dapat mencatat secara tepat perubahan pencahayaan, serta jumlah paparan ke berbagai sumber cahaya.

Pengujian awal perangkat dilakukan dengan menempatkan perangkat di lokasi tetap untuk mengumpulkan data cahaya selama kurang lebih satu jam. Setelah data dicatat, peneliti menggunakan JST untuk mengklasifikasikan data sebagai pencahayaan dalam atau luar ruangan. Untuk memvalidasi perangkat, para peneliti menempatkan paket sensor di lokasi dalam atau luar ruangan tetap dan mengumpulkan data di berbagai lokasi, waktu dan kondisi cuaca. Total 3640 sampel dalam ruangan dan 1368 luar ruangan dikumpulkan.

Perangkat menggunakan sensor cahaya untuk mengetahui apakah pemakainya ada di dalam, atau di luar

Tim Penn State Berks menggunakan peralatan siap pakai untuk membuat perangkat yang dapat dikenakan yang dapat melacak apakah seseorang terpapar pencahayaan di dalam atau luar ruangan. Kredit: Penn State

Interdisipliner, Pendekatan DIY

Rhudy mengatakan tim mengambil pendekatan do-it-yourself untuk membangun perangkat, mengandalkan komponen off-the-shelf yang tersedia. Total biaya sekitar $ 70, berdasarkan pendekatan itu, tambahnya.

“Saya dapat melihat bahwa ini dapat dilakukan dengan lebih murah — terutama jika kami mungkin dapat bekerja dengan perusahaan elektronik dan memproduksinya secara massal,” katanya.

Model saat ini tidak memiliki kemampuan untuk mengirimkan data, tetapi tambahan nirkabel, seperti Bluetooth, dapat ditambahkan ke versi yang akan datang.

Menurut Rhudy, tanpa dorongan formal dan informal Penn State Berks untuk kolaborasi interdisipliner, pekerjaan tersebut mungkin tidak akan pernah terlihat terang. Latar belakang teknik Rhudy perlu ditambah dengan keahlian psikologis dan biomekanik rekan satu timnya, katanya.

“Proyek seperti ini banyak terjadi di kampus kami,” kata Rhudy. “Ketika saya pertama kali memulai, kami memiliki sekelompok fakultas baru — dan sudah ada sekelompok pertemuan fakultas bersama-sama — membentuk kelompok penelitian yang disebut Pusat Penelitian Gerakan Manusia, yang pada dasarnya merupakan kolaborasi antara kinesiologi dan teknik, tetapi juga termasuk psikologi anggota. Ide utamanya adalah mengeksplorasi hubungan manusia ini antara kesehatan mental, kesehatan fisik, serta mekanisme tubuh manusia. ”

Rhudy, yang di masa lalu mempelajari desain sensor dan sensor terutama untuk digunakan di pesawat tak berawak, menambahkan bahwa koneksi antar disiplin ini dapat membantu lebih dari sekadar mengisi celah dalam pengetahuan, tetapi juga penting untuk inovasi itu sendiri.

“Hanya berada di ruangan yang sama dengan orang-orang dari kinesiologi dan psikologi dan berbicara tentang jenis pekerjaan yang mereka lakukan memicu ide,” katanya.

Menurut Rhudy, langkah selanjutnya adalah menjajaki kemungkinan menjadikan ini proyek jangka panjang yang lebih besar dan mencari pendanaan eksternal tambahan.


Apakah kualitas lingkungan dalam ruangan kelas mempengaruhi proses belajar mengajar?


Disediakan oleh Pennsylvania State University

Kutipan: Perangkat menggunakan sensor cahaya untuk mengetahui apakah pemakainya ada di dalam atau di luar (2020, 15 Desember), diakses pada 15 Desember 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-12-device-sensors-wearer.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Keluaran SGP