Уюлдук телефонуңуз менен ызы -чуунун булганышын өлчөө жана карта: 4 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:43

80 дБ (А)) "," үстү ": 0.13263157894736843," солго ": 0.506," бийиктик ": 0.1957894736842105," туурасы ": 0.276}]">

Николас Майсоннув (Sony CSL Париж) Маттиас Стивенс (Брюсселдеги университет / Sony CSL Париж) Люк Стилс (Брюсселдеги университет / Sony CSL Париж)

Бул "Көрсөтмөдө" сиз GPS менен жабдылган уюлдук телефонуңузду уюлдук станция катары колдонуп, ызы-чуунун жеке таасирин өлчөө үчүн жана коңшу же шаардын жамааттык ызы-чуу картасына катышууну үйрөнөсүз. Карталар Google Earth жардамы менен элестетилиши мүмкүн. Көп шаарларда ызы -чуунун булганышы олуттуу көйгөй болуп саналат. Кээ бир чоң шаарлардын бийликтери көйгөйдү көзөмөлдөө үчүн кампанияларды башташканына карабастан, алар түзгөн карталарга дайыма эле оңой жетүү мүмкүн эмес жана адамдар дуушар болгон ызы -чуунун өзгөрүшүн (убакыт жана мейкиндик боюнча) түшүнүү үчүн жетиштүү деталдуу эмес. Бирок, биздин жаңы технологияларды колдонуу менен сиз айланаңыздын же шаарыңыздын ызы -чуу картасына салым кошуу менен экологиялык көйгөйлөрдүн мониторингин жакшыртууга жардам бере аласыз жана ушинтип ызы -чуунун булганышынын "Викимапиясына" катыша аласыз. Париждеги информатика лабораториясы. Долбоор жалпы коомчулукту камтыган ызы -чуунун булганышына мониторинг жүргүзүү үчүн жаңы катышуучу ыкманы иштеп чыгууга багытталган. Биздин максат - уюлдук телефондорду ызы -чуу датчиктерине айландыруу менен, алардын колдонулушун кеңейтүү, бул ар бир жаранга өзүнүн күнүмдүк чөйрөсүндө өз таасирин өлчөө жана өзүнүн шаарын же коңшулугун жамааттык ызы -чуу картасына катышуу мүмкүнчүлүгүн берүү. Жалпысынан алганда, бул изилдөө долбоору экологиялык маселелерге жана өзгөчө ызы -чуунун булганышына мониторинг жүргүзүү үчүн катышуу сезүү түшүнүгүн кантип колдонсо болорун изилдейт. Катышуу сезүү коомдук жана кесиптик колдонуучуларга жергиликтүү билимди чогултууга, талдоого жана бөлүшүүгө мүмкүндүк берген бөлүштүрүлгөн сенсордук тармактарды түзүү үчүн кеңири жайылган мобилдик түзмөктөрдү (мисалы, смартфондор, PDA) колдонууну жактайт. GPS менен жабдылган уюлдук телефонуңузга бекер тиркеме орнотуп, Сиз дБ (А) ызы -чуунун деңгээлин өлчөй аласыз (профессионалдык түзмөктөргө салыштырмалуу бир нече децибелдин тактыгы менен), ызы -чууну кандай кабыл алганыңыз боюнча комментарий аласыз (белгилөө, тажаалдын субъективдүү деңгээли) жана бардык маалыматты жөнөтүү (убакыт белгиси + гео-локалдаштырылган өлчөөлөр + адамдын киргизүүсү) автоматтык түрдө NoiseTube серверине телефонуңуздун интернет байланышы аркылуу. Андан кийин (жамааттык) жыйынтыктар 1 -сүрөттөгү мисалда көрсөтүлгөндөй карталарда чагылдырылышы мүмкүн. NoiseTube тажрыйбасына катышуу үчүн мотивациялар 1. Жеке үнүңүздүн таасирин өлчөө жана айланаңызды көбүрөөк билүү Мен канча децибелге дуушар болом менин күнүм ичинде? Мындай маалыматты учурда жарандар үчүн алуу кыйын. Биздин колдонмонун жардамы менен сиз үн көрсөткүчүңүздү дБ (А) реалдуу убакытта кымбат үн ченегичке муктаж болбостон өлчөй аласыз. Жекечелештирилген экологиялык маалымат коомчулуктун маалымдуулугуна жана жүрүм -турумуна азыркы учурда мамлекеттик органдар тарабынан берилген глобалдык экологиялык статистикага караганда көбүрөөк таасир этиши мүмкүн деп ойлойбуз. 2. Шаарыңыздын ызы-чуу булганышынын мониторингине/картасына катышыңыз Уюлдук телефонуңуз менен сиз (жана сиздин топ) гео-локалдаштырылган өлчөөлөрдү чогулта аласыз, аннотация жасай аласыз жана жергиликтүү ызы-чуунун булгануусун картага автоматтык түрдө жөнөтө аласыз, же жергиликтүү жамааттар үчүн пайдалуу маалымат бере аласыз. чиновниктерди (айлана -чөйрөнү коргоо агенттиктери, кымбат баалуу кампаниялар үчүн мамлекеттик каржылоо) сиздин коншуңузга көңүл бурушун күтпөстөн, жергиликтүү маселелер боюнча чечим кабыл алууну колдоо үчүн коомдук институттар. 3. Илимпоздорго тажрыйбаңыздагы ызы-чууну жакшыраак түшүнүүгө жардам бериңиз, туруктуу, белгилүү жерлерге орнотулган статикалык сенсорлордон келген учурдагы ызы-чуунун булганышы жөнүндөгү маалыматтан айырмаланып, сиздин "адамдарга багытталган" маалыматыңыз илимпоздор үчүн чоң мааниге ээ болушу мүмкүн. NoiseTube архитектурасы NoiseTube платформасы катышуучулар уюлдук телефонго орнотуп, аны ызы -чуу сенсоруна айлантуу үчүн колдонмодон турат. Бул мобилдик тиркеме ар кандай сенсорлордон жергиликтүү маалыматты чогултат жана NoiseTube серверине жөнөтөт, анда бардык катышуучулардын маалыматтары борборлоштурулган жана иштетилет. 2 -сүрөт бул архитектуранын серепин көрсөтөт. Мобилдик тиркеме биздин катышуучулар үчүн эң маанилүү элемент болгондуктан, биз азыр аны 1 -кадамда кеңири талкуулайбыз.

1 -кадам: жабдуулар жана программалык камсыздоо

Мобилдик тиркеменин өзгөчөлүктөрү - Чындап эле дуушар болгон ызы -чууңуздун деңгээлин өлчөө жана элестетүү - Ченөө боюнча комментарий берүү үчүн белгилөө (мисалы, ызы -чуунун булагы, кабыл алынган кыжырданууну баалоо, …). Бул маалымат түзүлгөн ызы -чуу карталарына семантикалык катмар кошуу үчүн колдонулат. - Жеке "экспозиция профилин" жана жамааттык ызы-чуу картасын жаңыртуу үчүн автоматтык түрдө (гео-локалдаштырылган жана убакытталган) маалыматтарды биздин сервердеги эсебиңизге жөнөтүү. Талаптар-Bluetooth аркылуу телефонго туташтырыла турган GPS-чипсети же тышкы GPS-кабыл алгычы бар телефон. -Java J2ME платформасын колдогон телефон (CLDC/MIDP профили кеңейтүүлөрү менен: JSR-179 (Location API) жана JSR-135 (Mobile Media API)). - Интернетке кирүү үчүн маалымат планына жазылуу (GPRS/EDGE/3G аркылуу). Эскертүүлөр:

• Азырынча тиркеме Nokia N95 8GB жана Nokia 6220Cде кылдат текшерилген. Башка бренддер/моделдер иштеши мүмкүн же иштебеши мүмкүн. Бир нече жуманын ичинде биз Apple iPhone үчүн версиясын чыгарууну пландап жатабыз. Бул жана башка келечектеги чыгарылыштар тууралуу кабардар болуп туруу үчүн NoiseTube.net аркылуу жазылсаңыз болот.
• Ишенимдүү децибелдик өлчөөлөргө жетүү үчүн колдоого алынган (калибрленген) телефон моделдерин гана колдонуу сунушталат.

Альтернативдүү ыкмалар Телефон + тышкы микрофон Камтылган микрофонду колдонуунун ордуна, тышкы микрофонду туташтырсаңыз болот. 1-сүрөттө сиз Nokia N95 үчүн атайын жасалган тышкы микрофонду көрөсүз. Эгерде сиз тышкы микрофонду колдонуп жатсаңыз, анда биз сизге өзүңүздүн үнүңүздү гана өлчөө үчүн микрофонду бетиңизге өтө жакын эмес жайгаштырууну сунуштайбыз; билегине жакын микрофон тиркөө жакшы чечим болуп саналат. Санарип үн жазгыч + мобилдик тиркеме + рабочий тиркеме Noisetube'дун биринчи версиясында мобилдик тиркеме тарабынан үн ченеми реалдуу убакытта жүргүзүлгөн эмес. Анын ордуна, санарип үн жазгыч (мисалы: M-Audio MicroTrack x сериясы) чөйрө үнүн жаздыруу үчүн колдонулган. Мобилдик тиркеме (v1.0) колдонуучуну локализациялоого (GPS аркылуу) жана комментарий жазууну жеңилдетүүгө багытталган (белгилөө, рейтинг,…). Иш столунун тиркемеси жаздырылган үндөн үндүн бийиктигин өлчөө үчүн, бул маалыматты жайгашкан жери жана колдонуучулардын комментарийлери менен бириктирүү жана бул маалыматты серверге жөнөтүү үчүн колдонулган. 2 -сүрөттө NoiseTube v1.0 архитектурасына сереп көрсөтүлгөн.

2 -кадам: NoiseTube мобилдик тиркемесин колдонуу

NoiseTube веб -сайтында каттоо эсебин түзүп, керектүү жабдууларды таап, биздин программаны орноткондон кийин, NoiseTube тиркемесин колдоно баштасаңыз болот. Бир жолу ийгиликтүү киргенден кийин, кийинки жолу аны баштасаңыз, колдонмо бул кадамды айланып өтөт. 2) Эми сиз NoiseTube долбооруна салым кошо баштай аласыз. Колдонуучу интерфейси Биринчи сүрөттөгү скриншот колдонуучу интерфейсин көрсөтөт. Төмөндө биз колдонмонун негизги өзгөчөлүгүнө туура келген ар бир бөлүгүн талкуулайбыз. 1) Чөйрөнүн ызы -чуусун өлчөө Өлчөө автоматтык түрдө башталат. Сиз учурдагы үндүн маанисин көрө аласыз - дБ (А) менен өлчөө - сол жактын жогору жагында. Бул мааниге маанини кошуу үчүн, ал учурдагы ден соолуктун потенциалдуу коркунучун билдирген түс менен байланыштуу:

• <60 дБ (А): Жашыл (коркунуч жок)
• > = 60 жана <70: Сары (тажатма)
• > = 70 жана <80: Orange (этият болуңуз)
• > 80: Кызыл (коркунучтуу).

Тарыхтын ийри сызыгы да өлчөнгөн үндүн эволюциясын көрүү үчүн тартылган. Чындыгында эмне өлчөнөрүн жакшыраак түшүнүү үчүн төмөндөгү 'Катуу үн өлчөө жөнүндө' бөлүмүн караңыз. 2) Комментарийлерди белгилөө физикалык өлчөөлөргө коомчулукту маалымдоо жана картанын ызы -чуу жаратылышын элестетүү үчүн маанинин катмарын кошот. YouTube'дагы кинолорду же Delicious веб -баракчаларын белгилөө сыяктуу эле, ызы -чуунун өлчөөлөрүн үтүр менен ажыратылган бекер сөздөрдү кошуу менен белгилей аласыз (мисалы, ызы -чуунун булагы же контекст, рейтинг ж. Б.). Ызы -чуу - татаал көрүнүш. адамдар муну өтө субъективдүү түрдө кабыл алышат. Бул субъективдүү факторлорду изилдөө үчүн, биз мобилдик тиркемени көбүрөөк субъективдүү компоненттерди кошуп, аны "(социалдык) кыжырдануу өлчөгүчү" катары колдонобуз (2 -сүрөттө бул кандай болушу мүмкүн экенин алдын ала карап турат) жана ызы -чуунун булганышынын субъективдүү карталарын түзөбүз. 3) Гео-локалдаштыруу өлчөөлөрү Колдонуучу локалдаштыруу сөлөкөтүн чыкылдатуу менен автоматтык (GPSти колдонуу менен) же кол менен локалдаштыруу режимине которула алат (1-сүрөттү кара). GPS колдонуу. Эгерде ал ийгиликке жетпесе (мисалы, ички абалдан улам) ал кол режимине өтөт, ал жерде колдонуучу өзүнүн жайгашкан жерин киргизиши керек (мисалы, дарек, метро станциясынын линиясы). Алдын ала аныкталган жерлердин тизмесинен учурдагы жайгашууңузду тандап алсаңыз болот. Бул жерлер жеке "сүйүктүүлөр" (мисалы: үй же офис) же коомдук жайлар (мисалы: көчөлөр, метро станциялары) болушу мүмкүн. Катуураактыкты өлчөө жөнүндө көбүрөөк маалымат Күчтүү өлчөгүч дБ (А) менен өлчөнгөн эквиваленттүү үзгүлтүксүз үн деңгээлин (Лек) көрсөтөт. белгилүү бир убакыт аралыгында жазылган үн. Ар бир циклде колдонмо экологиялык үндү (22500 Гц, 16 бит) жазат, андан кийин Leq маанисин алуу үчүн сигналды иштетет. Эки интервал мүмкүн: 1) Жай жооп (1 секунд, демейки режим), бул жай же өзгөрүлбөгөн ызы -чуу үчүн пайдалуу болгон жай үн вариациясын өлчөөгө мүмкүндүк берет; 2) Тез жооп/кыска Leq (125ms), убакыттын өтүшү менен өзгөрүүчү үндөр үчүн (мисалы, кыска окуялар). Тез жооп режими учурда дагы эле эксперименталдуу, ошондуктан азырынча жай жооп режимин колдонууну сунуштайбыз. Үн калибрлөө жана маалыматтын ишенимдүүлүгү жөнүндө Nokia N95 8GBде ишенимдүү маалымат алуу үчүн биздин колдонмону калибрлөө үчүн, биз үн деңгээлин өлчөгүчтү колдондук. Биз ызы -чуунун булагы катары кызгылт ызы -чууну пайда кылдык жана үндүн деңгээли өлчөгүч менен өлчөнүүчү децибелдерди жана N95 телефонундагы ар кандай катуулуктагы колдонмолорубуз менен ченегендерди салыштырдык (ар 5 дБ, 35 дБдан 100дБге чейин). 3 -сүрөттө биз каттаган маанилердин графиги көрсөтүлгөн. Биз тактык менен ийри сызыкка ээ болдук +/- 10 дБ (A). Бул функциянын тескерисин корректор катары колдонгондон кийин биз жакшы натыйжаларга жетиштик (тактык +/- 3 дб). Биз келечектеги iPhone версиясы менен ушундай эле калибрдөөнү пландаштырып жатабыз. NoiseTube тиркемесин кантип колдонууну түшүнгөнүңүздөн кийин, биз сизди коңшуңуздагы көчөдө сынап көрүүгө чакырабыз!

3 -кадам: Натыйжаларды визуалдаштыруу

Эки визуалдаштыруу азыркы учурда жеткиликтүү. Реалдуу убакытта адамдардын экспозициясынын мониторинги Google Earthту колдонуучулардын катышуусундагы жамааттык ызы-чууну элестетүү үчүн сунушталат. Аны https://noisetube.net/public/realtime.kml дарегине өтүү менен көрө аласыз. Колдонуучу бийиктиги жана түсү колдонуучунун үн таасиринин бийиктиги (LeB дБ (A) менен өлчөнөт) менен пропорционалдуу болгон цилиндр менен көрсөтүлөт. Сиздин шаардагы ызы -чуунун булганышы картасы Сиз ошондой эле жеке экспозицияңыздын учурдагы картасын көрө аласыз Сиздин каттоо эсебиңизге жана "Менин картамды" тандаңыз (же түздөн -түз: (https://noisetube.net/users/{username}/map.kml]) аркылуу. Жалпы үн картасын көрүү үчүн коомдук картага өтүңүз. Ар бир тегерек билдирет катуулуктун өлчөмү (түсү үн деңгээлине пропорционалдуу). Бул физикалык катмардын үстүндө чаралардын маанисин сүрөттөгөн семантикалык катмар (б.а. ызы -чуунун булактары) бар.

4 -кадам: Келечектеги изилдөө жана жыйынтык

Web 2.0дин "бета" рухуна ылайык, биз өнүгүүнүн алгачкы стадиясына карабастан, платформабызды баарына ачууну чечтик. Жакын арада биздин куралдардын жаңыртылган версиялары жакшыртылган жана жаңы мүмкүнчүлүктөрдү сунуштайт. Биздин изилдөө жана өнүгүү бир нече тректер боюнча улантылат: Калибрлөө Туура калибрлөөсүз, сенсордук түзүлүштөр репрезентативдүү болбошу мүмкүн, ал тургай адаштырышы мүмкүн болгон маалыматтарды чыгарышат. Ошентип, кантип кымбат үн ченегичти колдонбостон, жүздөгөн ар кандай уюлдук телефондорду же башка үн жазгычтарды калибрлей алабыз? Биз мындай изилдөө суроолорун ар кандай тректер боюнча иликтөөнү сунуштайбыз, бул жерде калибрленген телефондор же акустикалык туруктуу жерлер телефонду автоматтык түрдө (кайра) калибрлөө үчүн таяныч чекит катары колдонулушу мүмкүн (мисалы, Bluetooth аркылуу туташкан 2 телефондун ортосундагы калибрлөө, бул жерде шилтеме жана башка калибрлөө үчүн телефон). Ички локализация GPS системасы иш жүзүндө жабык локализацияны колдобойт. Көпчүлүк адамдар күнүмдүк жашоосунун көп бөлүгүн үй ичинде өткөргөндүктөн, бул маанилүү кемчилик, биз аны кол менен локалдаштыруу аркылуу жарым -жартылай чечтик (2 -кадамды караңыз). Бирок, жабык сценарийлерде GPSке альтернатива боло турган технологиялар бар. Келечектүү (жана кеңири изилденген) ыкмалардын бири GSMге негизделген позициялоо. Мындай технологиялар өзгөчө ызы -чуу болгон чөйрө катары белгилүү болгон метродо (Париждин Метро тармагы сыяктуу) ызы -чууну иликтөө үчүн өзгөчө пайдалуу болушу мүмкүн. Биз буга чейин убактылуу маркерлер менен кээ бир эксперименттерди жүргүздүк жана интерполяция жолу менен жерлерди реконструкция кылдык (сүрөттү караңыз). Бирок, GSMге негизделген позициялоону колдонуу менен (антенналарды ар кандай станцияларда аныктоо, колдонуучунун жайгашкан жерин автоматтык түрдө аныктоо үчүн), биз келечекте бул өзгөчө чөйрөдө такталган локалдаштырылган өлчөөлөрдү чыгара алабыз деп күтөбүз. Карталарга ызы -чуунун булганышы жөнүндө маалыматтарды долбоорлоо - жалпы өзгөчөлүк. Бирок адамдардын ишмердүүлүгүнүн үн таасирин жаздыруу бизге көчөлөргө коюлган салттуу статикалык үн деңгээли өлчөгүчтөрү тарабынан чогултулган гана эмес, адамдарга багытталган маалыматтарды чогултууга мүмкүндүк берет. Бул байкоодон биз дагы социалдык байланышкан өзгөчөлүктөрдү карайбыз. Мисалы, убактылуу ызы -чууну камтыган жеке ызы -чуу профилдерин түзүү жана ызы -чуунун булактарынын тизмеси, адамдарды салыштыруу жана жамааттык аракеттерди колдоо үчүн окшош профилдерди табуу. Корутунду элдин катышуусу менен ызы -чуунун булганышына мониторинг жүргүзүүнүн жана картасынын жаңы ыкмасын сунушташты. NoiseTube платформасы сизге уюлдук телефонуңуз аркылуу ызы -чууну өлчөө кампаниясына салым кошууга мүмкүнчүлүк берет. Бул платформа дагы эле оор иштеп жатат жана жакынкы келечекте дагы жакшыртууларды алып келет. Бирок, биз сизди NoiseTube коомчулугуна кошулууга жана биздин программаны сынап көрүүгө чакырабыз. Эгерде сизде кандайдыр бир суроолор, сунуштар же башка комментарийлер болсо, биз менен байланышуудан тартынбаңыз же ушул Нускаманын комментарийлери аркылуу жооп бериңиз. Мындан тышкары, биз коомдук же изилдөө уюмдары менен кызматташууга даяр экенибизди баса белгилегибиз келет. Кошумча маалымат алуу үчүн көбүрөөк маалымат алуу жана NoiseTube долбоору жөнүндө кабардар болуу үчүн www.noisetube.net веб -сайтына баш багыңыз. Эгерде сиз бул эмгектин илимий негизи менен таанышкыңыз келсе, анда бул макалаларга кайрылыңыз:

• Николя Майсоннув, Матиас Стивенс, Мария Ниссен, Питер Ханаппе жана Люк Стилс. NoiseTube: Уюлдук телефондор менен ызы -чуунун булганышын өлчөө жана картага түшүрүү. Экологиялык инженериядагы маалыматтык технологиялар боюнча 4 -Эл аралык симпозиумга тапшырылган (ITEE 2009), Салоники, Греция. 28-29-май, 2009. Каралып жатат. PDF
• Николя Майсоннув, Матиас Стивенс, Мария Ниссен, Питер Ханаппе жана Люк Стилс. Жарандардын ызы -чуусун булгоочу мониторинг. Санариптик Өкмөттү Изилдөө боюнча 10-Эл аралык Конференцияга тапшырылган (dg.o2009), Пуэбла, Мексика, 17-20-май, 2009. Каралып жатат. PDF

Шилтемелер

• J. Burke, D. Estrin, M. Hansen, A. Parker, N. Ramanathan, S. Reddy жана M. B. Srivastava. '' Катышуу сезүү ''. "ACM Sensys World Sensor Web Workshop" бөлүмүндө. ACM Пресс, 2006.
• Cuff D., Hansen M. and Kang J. Urban Sensing: токойдон. ACM байланыштары, 51 (3), 24-33-беттер, Март 2008, ACM Press.
• J. Hellbruck, H. Fastl жана B. Keller. Үндүн мааниси катуу өкүмдөргө таасир этеби?. Акустика боюнча 18 -эл аралык конгресстин материалдарында (ICA 2004). Барактар 1097-1100.
• D. Menzel, H. Fastl, R. Graf жана J. Hellbruck. Автоунаанын түсүнүн үн катуулугуна таасири. Journal of The Acoustical Society of America, Май 2008, 123 (5), беттер 2477-2479.
• Paulos, E. жана башкалар. Граждандык илим: катышуучу урбанизмди иштетүү. Шаардык информатика боюнча изилдөө китебинде: Практика жана убадалар реалдуу убакытта, Маркус Фот (Ed.), Б. 414-436, Idea Group, 2008.
• L. Yu жана J. Kang. Коомдук, демографиялык жана жүрүм -турумдук факторлордун шаардык ачык мейкиндиктердеги үн деңгээлин баалоого тийгизген таасири. Американын Акустикалык Коомунун Журналында, Февраль 2008, 123 (2), беттер 772-783.

Ыраазычылык Бул долбоор IST-34721 келишими боюнча ЕБ тарабынан жарым-жартылай колдоого алынган (TAGora). TAGora долбоору Европа Комиссиясынын Келечек жана Жаңы Технологиялар программасы (IST-FET) тарабынан каржыланат. Матиас Стивенс - Фландриядагы илимий изилдөө фондунун изилдөөчү ассистенти (Aspirant van het Fonds Wetenschappelijk Onderzoek - Vlaanderen).