Gürültü Kirliliğini Cep Telefonunuzla Ölçün ve Haritalayın: 4 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:22

80 dB(A))", "üst":0.13263157894736843, "sol":0.506, "yükseklik":0.1957894736842105, "genişlik":0.276}]">

Nicolas Maisonneuve (Sony CSL Paris)Matthias Stevens (Vrije Universiteit Brussel / Sony CSL Paris)Luc Steels (Vrije Universiteit Brussel / Sony CSL Paris)

Bu "Eğitilebilir Kitapta", kişisel gürültüye maruz kalma durumunuzu ölçmek ve mahallenizin veya şehrinizin toplu gürültü haritasına katılmak için GPS donanımlı cep telefonunuzu bir mobil istasyon olarak nasıl kullanabileceğinizi öğreneceksiniz. Haritalar Google Earth kullanılarak görselleştirilebilir. Gürültü kirliliği birçok şehirde ciddi bir sorundur. Bazı büyük şehirlerdeki yetkililer sorunu izlemek için kampanyalar başlatmış olsa da, oluşturdukları haritalar her zaman kolay erişilebilir değildir ve genellikle insanların maruz kaldığı gürültüdeki değişiklikleri (zaman ve mekandaki) kavramak için yeterince ayrıntılı değildir. Ancak, yeni teknolojilerimizi kullanarak mahallenizin veya şehrinizin gürültü haritalamasına katkıda bulunarak bu tür çevresel sorunların izlenmesini iyileştirmeye yardımcı olabilir ve böylece bir tür gürültü kirliliği "Wikimapia"sına katılabilirsiniz. NoiseTube, Sony'nin bir araştırma projesidir. Paris'teki Bilgisayar Bilimleri Laboratuvarı. Proje, genel halkı kapsayan gürültü kirliliğini izlemek için yeni bir katılımcı yaklaşım geliştirmeye odaklanmıştır. Amacımız, cep telefonlarını gürültü sensörlerine dönüştürerek, her vatandaşın günlük ortamında kendi maruziyetini ölçmesini ve şehrinin veya mahallesinin toplu gürültü haritasına katılmasını sağlayarak mevcut kullanımını yaygınlaştırmaktır. Daha genel olarak bu araştırma projesi, katılımcı algılama kavramının çevre sorunlarına ve özellikle gürültü kirliliğinin izlenmesine nasıl uygulanabileceğini araştırıyor. Katılımcı algılama, genel ve profesyonel kullanıcıların yerel bilgileri toplamasını, analiz etmesini ve paylaşmasını sağlayan dağıtılmış sensör ağları oluşturmak için yaygın olarak kullanılan mobil cihazların (örn. akıllı telefonlar, PDA'lar) kullanılmasını savunur. GPS donanımlı cep telefonunuza ücretsiz bir uygulama yükleyerek, Gürültü seviyesini dB(A) cinsinden ölçebilecek (profesyonel cihazlara kıyasla birkaç desibel hassasiyetle), gürültüyü nasıl algıladığınız hakkında yorum yapabilecek (etiketleme, sübjektif rahatsızlık seviyesi) ve tüm bilgileri gönderebileceksiniz (zaman damgası + coğrafi olarak yerelleştirilmiş ölçümler + insan girişi) telefonunuzun İnternet bağlantısı aracılığıyla otomatik olarak NoiseTube sunucusuna gönderir. Daha sonra (toplu) sonuçlar 1. şekildeki örnekte gösterildiği gibi haritalarda görselleştirilebilir. NoiseTube deneyimine katılma motivasyonları 1. Kişisel ses maruziyetinizi ölçün ve çevrenizden daha fazla haberdar olun Ne kadar desibele maruz kaldım benim günümde? Bu tür bilgileri şu anda vatandaşlar için elde etmek zor. Uygulamamız sayesinde, pahalı bir ses seviyesi ölçere ihtiyaç duymadan gerçek zamanlı olarak dB(A) cinsinden maruziyetinizi ölçebileceksiniz. Kişiselleştirilmiş çevresel bilgilerin, kamu bilinci ve davranışı üzerinde şu anda devlet kurumları tarafından sağlanan küresel çevresel istatistiklerden daha büyük bir etkisi olabileceğini düşünüyoruz. 2. Şehrinizin gürültü kirliliğinin izlenmesine/haritalanmasına katılın Cep telefonunuzla, siz (ve grubunuz) coğrafi olarak yerelleştirilmiş ölçümler toplayabilir, bunları not edebilir ve yerel gürültü kirliliği haritasına otomatik olarak göndererek yerel topluluklar veya topluluklar için yararlı bilgiler sağlayabilirsiniz. kamu kurumlarının, yetkililerin (çevre kurumları, pahalı ölçüm kampanyaları için devlet finansmanı) dikkatlerini mahallenize çevirmelerini beklemeden yerel konularda karar vermeyi desteklemeleri. 3. Bilim adamlarının deneyiminizden kaynaklanan gürültüyü daha iyi anlamalarına yardımcı olun Sabit, belirli konumlara kurulu statik sensörlerden gelen mevcut gürültü kirliliği verilerinin aksine, 'insan merkezli' verileriniz, bilim insanlarının gürültü kirliliği sorununu insanların aracılığıyla daha iyi anlamaları için büyük değere sahip olabilir. Exposure. NoiseTube mimarisiNoiseTube platformu, katılımcıların bir gürültü sensörü cihazına dönüştürmek için cep telefonlarına yüklemeleri gereken bir uygulamadan oluşur. Bu mobil uygulama, farklı sensörlerden yerel bilgileri toplar ve tüm katılımcıların verilerinin merkezileştirildiği ve işlendiği NoiseTube sunucusuna gönderir. 2. şekil bu mimariye genel bir bakışı göstermektedir. Mobil uygulama katılımcılarımız için en önemli unsur olduğu için şimdi 1. adımda detaylı olarak tartışacağız.

Adım 1: Ekipman ve Yazılım

Mobil uygulama Özellikleri - Maruz kaldığınız gürültü seviyenizi gerçek zamanlı olarak ölçme ve görselleştirme - Ölçümler hakkında yorum yapmak için etiketleme (örn. gürültünün kaynağı, algılanan rahatsızlığı derecelendirme, …). Bu bilgi, oluşturulan gürültü haritalarına anlamsal bir katman eklemek için kullanılır. - Kişisel "maruz kalma profilinizi" ve toplu gürültü haritasını güncellemek için (coğrafi yerelleştirilmiş ve zaman damgalı) verileri sunucumuzdaki hesabınıza otomatik olarak gönderme. Gereksinimler - Bluetooth aracılığıyla telefona bağlanabilen yerleşik bir GPS yonga setine veya harici bir GPS alıcısına sahip bir telefon. - Java J2ME platformunu destekleyen bir telefon (uzantıları olan CLDC/MIDP profili: JSR-179 (Location API) ve JSR-135 (Mobile Media API)). - İnternet erişimi için bir veri planı aboneliği (GPRS/EDGE/3G aracılığıyla). Notlar:

• Şu an için uygulama yalnızca Nokia N95 8GB ve Nokia 6220C'de kapsamlı bir şekilde test edilmiştir. Diğer markalar/modeller çalışabilir veya çalışmayabilir. Birkaç hafta içinde Apple iPhone için bir sürüm yayınlamayı planlıyoruz. Bu ve gelecekteki diğer yayınlar hakkında bilgi sahibi olmak için NoiseTube.net aracılığıyla abone olabilirsiniz.
• Güvenilir desibel ölçümleri elde etmek için yalnızca desteklenen (kalibre edilmiş) telefon modellerinin kullanılması önerilir.

Alternatif yaklaşımlar Telefon + harici mikrofon Dahili mikrofon kullanmak yerine harici bir mikrofon takabilirsiniz. Şekil 1'de Nokia N95 için özel yapım bir harici mikrofon görüyorsunuz. Harici bir mikrofon kullanıyorsanız, yalnızca kendi sesinizi ölçmekten kaçınmak için mikrofonu yüzünüze çok yakın yerleştirmemenizi öneririz; mikrofonu bileğinize yakın bir yere takmak iyi bir seçenektir. Dijital ses kayıt cihazı + mobil uygulama + masaüstü uygulaması Noisetube'un ilk versiyonunda, mobil uygulama ile ses yüksekliği ölçümü gerçek zamanlı olarak yapılmamıştı. Bunun yerine, ortam sesini kaydetmek için bir dijital ses kaydedici (örneğin: M-Audio MicroTrack x serisi) kullanıldı. Mobil uygulama (v1.0), kullanıcıyı (GPS aracılığıyla) yerelleştirmeyi ve yorum yapmayı (etiketleme, derecelendirme,…) kolaylaştırmayı amaçladı. Daha sonra, kaydedilen sesten ses yüksekliği ölçümlerini çıkarmak, bu verileri konum izi ve kullanıcı yorumları ile birleştirmek ve bu bilgiyi sunucuya göndermek için bir masaüstü uygulaması kullanıldı. Şekil 2, NoiseTube v1.0 mimarisine genel bir bakışı göstermektedir.

2. Adım: NoiseTube Mobil Uygulamasını Kullanma

Başlarken NoiseTube web sitesinde bir hesap oluşturduktan, gerekli ekipmanı bulduktan ve yazılımımızı kurduktan sonra, NoiseTube uygulamasını kullanmaya başlayabilirsiniz.1) Önce hesap detaylarınızla kendinizi doğrulamanız gerekecektir. Bir kez başarılı bir şekilde giriş yaptığınızda, bir sonraki başlatışınızda uygulama bu adımı atlayacaktır.2) Artık NoiseTube projesine katkıda bulunmaya ve ölçmeye başlayabilirsiniz. Kullanıcı arayüzüİlk şekildeki ekran görüntüsü kullanıcı arayüzünü göstermektedir. Aşağıda, her biri uygulamanın temel bir özelliğine karşılık gelen farklı bölümleri tartışıyoruz. 1) Ortam gürültüsünün yüksekliğini ölçme Ölçüm otomatik olarak başlayacaktır. Sol üstte mevcut ses yüksekliği değerini - dB(A) cinsinden ölçün - görebilirsiniz. Bu değere anlam katmak için mevcut maruziyet seviyesinin potansiyel sağlık riskini temsil eden bir renkle ilişkilendirilir:

• < 60 dB(A): Yeşil (risk yok)
• >= 60 ve < 70: Sarı (rahatsız edici)
• >=70 ve <80: Turuncu (dikkatli olun)
• > 80: Kırmızı (riskli).

Ölçülen ses yüksekliğinin gelişimini görmek için bir geçmiş eğrisi de çizilir. Gerçekte neyin ölçüldüğünü daha iyi anlamak için aşağıdaki 'Ses yüksekliği ölçümü hakkında' bölümüne bakın. 2) Yorumlama Etiketleme, topluluğu bilgilendirmek ve daha sonra gürültünün doğasını haritalarda görselleştirmek için fiziksel ölçümlere bir anlam katmanı ekler. YouTube'daki filmleri veya Delicious'taki web sayfalarını etiketlemek gibi, virgülle ayrılmış herhangi bir boş sözcük ekleyerek gürültü ölçümlerini etiketleyebilirsiniz (örn. gürültünün kaynağı veya bağlam, bir derecelendirme vb.). Gürültü, karmaşık bir fenomendir. insanların algıladığı son derece öznel bir şekilde. Bu öznel faktörleri incelemek için mobil uygulamaya daha öznel bileşenler ekleyerek onu bir "(sosyal) rahatsızlık ölçer" olarak kullanacağız (2. şekil bunun nasıl görünebileceğinin bir ön izlemesini göstermektedir) ve gürültü kirliliğinin öznel haritalarını oluşturacağız. 3) Coğrafi konum belirleme ölçümleri Kullanıcı, yerelleştirme simgesine tıklayarak otomatik (GPS kullanarak) veya manuel konum belirleme modu arasında geçiş yapabilir (bkz. şekil 1). Uygulama başlatıldığında otomatik modu etkinleştirecek ve kullanıcıyı yerelleştirmeye çalışacaktır. GPS kullanarak. Başarılı olmazsa (ör. bir iç mekan durumu nedeniyle), kullanıcının konumunu (ör. bir adres, metro istasyonu hattı) girmesi gereken manuel moda geçecektir. Mevcut konumunuzu önceden tanımlanmış konumlar listesinden seçmek de mümkündür. Bu konumlar kişisel "favoriler" (örneğin: ev veya ofis) veya halka açık yerler (örneğin: sokaklar, metro istasyonları) olabilir. Daha fazla bilgi Ses yüksekliği ölçümü hakkında Ses şiddeti ölçer, dB(A) cinsinden ölçülen eşdeğer sürekli ses seviyesini (Leq) gösterir. Belirli bir zaman aralığında kaydedilen sesin Her döngüde uygulama, belirli bir zaman aralığı boyunca çevresel sesi (22500 Hz, 16 bit'te) kaydeder, ardından Leq değerini çıkarmak için sinyali işler. İki aralık mümkündür: 1) Yavaş yanıt (1 saniye, varsayılan mod), bu, sabit veya arka plan gürültüsü için yararlı olan yavaş ses değişimini ölçmeye olanak tanır; 2) Zamanla değişen sesler (örn. kısa olaylar) için hızlı yanıt/kısa Leq (125ms). Hızlı yanıt modu şu anda hala deneyseldir, bu nedenle şimdilik yavaş yanıt modunu kullanmanızı öneririz. Ses kalibrasyonu ve bilgilerin güvenilirliği hakkında Nokia N95 8GB hakkında güvenilir bilgiler almak üzere uygulamamızı kalibre etmek için bir ses seviyesi ölçer kullandık. Gürültü kaynağı olarak pembe bir gürültü oluşturduk ve bir ses seviyesi ölçer ile ölçülen desibelleri ve N95 telefondaki uygulamamız tarafından ölçülen desibelleri farklı ses seviyelerinde (35 dB'den 100 dB'ye kadar her 5 dB'de bir) karşılaştırdık. Şekil 3, kaydettiğimiz değerlerin bir grafiğini göstermektedir. +/- 10 dB(A) civarında hassasiyette bir eğri elde ettik. Bu fonksiyonun tersini düzeltici olarak kullandıktan sonra iyi sonuçlar elde ettik (+/- 3 db hassasiyet). Aynı kalibrasyonu gelecekteki iPhone versiyonuyla da yapmayı planlıyoruz. NoiseTube uygulamasını nasıl kullanacağınızı anladıktan sonra, sizi mahallenizdeki sokakta test etmeye davet ediyoruz!

Adım 3: Sonuçları Görselleştirme

Şu anda iki görselleştirmeye erişilebilir. İnsanların maruz kalmasının Gerçek Zamanlı İzlenmesi Gerçek zamanlı izleme, Google Earth kullanan katılımcıların toplu gürültü maruziyetini görselleştirmek için önerilmektedir. https://noisetube.net/public/realtime.kml adresine giderek görebilirsiniz. Bir kullanıcı, yüksekliği ve rengi, kullanıcının maruz kaldığı sesin şiddetiyle (dB(A) cinsinden ölçülen Leq) orantılı olan bir silindir ile temsil edilir. Şehrinizdeki gürültü kirliliği haritası hesabınıza gidin ve "Haritam"ı seçin (veya doğrudan: (https://noisetube.net/users/{username}/map.kml] aracılığıyla). Toplu ses maruziyet haritasını görmek için genel haritaya gidin. bir ses şiddeti ölçüsü (renk, ses şiddeti seviyesiyle orantılıdır) Bu fiziksel katmanın üstünde, ölçülerin anlamını (yani gürültünün kaynaklarını) açıklayan anlamsal bir katman vardır.

Adım 4: Gelecekteki Araştırma ve Sonuç

Web 2.0'ın "beta" ruhuna uygun olarak, geliştirmenin ilk aşamasına rağmen platformumuzu herkese açmaya karar verdik. Yakın gelecekte araçlarımızın güncellenmiş versiyonları geliştirilmiş ve yeni özellikler sunacaktır. Araştırma ve geliştirmemiz birkaç yol boyunca devam edecek: Kalibrasyon Uygun kalibrasyon olmadan, sensör cihazları temsili olmayan hatta yanıltıcı olabilecek veriler üretir. Peki, her seferinde pahalı bir ses seviyesi ölçer kullanmadan yüzlerce farklı cep telefonu türünü veya diğer ses kayıt cihazlarını nasıl kalibre edebiliriz? Bu tür araştırma sorularını, bir telefonu otomatik olarak (yeniden) kalibre etmek için kalibre edilmiş telefonların veya akustik stabil konumların referans noktaları olarak kullanılabileceği farklı izlerle araştırmayı öneriyoruz (örn. diğeri kalibre edilecek telefondur). İç mekan konum belirlemeGPS sistemi, iç mekan konum belirlemeyi neredeyse desteklemez. Çoğu insan günlük hayatlarının çoğunu iç mekanlarda geçirdiğinden, bu, manuel yerelleştirme yoluyla kısmen çözdüğümüz önemli bir eksikliktir (2. adıma bakın). Ancak iç mekan senaryolarında GPS'e alternatif olabilecek teknolojiler var. Daha umut verici (ve yaygın olarak incelenen) yaklaşımlardan biri, GSM tabanlı konumlandırmadır. Bu tür teknolojiler, özellikle çok gürültülü ortamlar olduğu bilinen metrodaki (Paris Metro ağı gibi) gürültüyü araştırmak için yardımcı olabilir. Zamansal belirteçlerle bazı deneyler yaptık ve enterpolasyon yoluyla konumların yeniden yapılandırılmasını sağladık (şekle bakın). Ancak, GSM tabanlı konumlandırma (kullanıcının konumunu otomatik olarak algılamak için farklı istasyonlardaki antenleri tanımlayarak) kullanarak, gelecekte bu özel ortamda daha doğru lokalize ölçümler üretebileceğimizi umuyoruz. Sosyal boyut: Topluluk oluşturma Gürültü kirliliği verilerinin haritalara yansıtılması ortak özelliktir. Ancak, insanların faaliyetlerinden kaynaklanan ses maruziyetini kaydetmek, aynı zamanda, sokaklara yerleştirilen geleneksel statik ses seviyesi ölçerler tarafından toplanan yalnızca yer merkezli değil, daha insan merkezli bir tür veri toplamamıza da olanak tanır. Bu gözlemden yola çıkarak daha çok sosyal ilişkili özelliklere bakacağız. Örneğin, zamansal ve coğrafi boyutlarda gürültü maruziyetinizi ve kendi etiketlenmiş gürültü kaynaklarınızın bir listesini içeren kişisel gürültü profilleri oluşturmak, toplu eylemi desteklemek için insanları karşılaştırmak ve benzer profiller bulmak için bir yol sağlamak. halkın katılımı sayesinde gürültü kirliliğinin izlenmesi ve haritalanması için yeni bir yol sunmuştur. NoiseTube platformu, cep telefonunuzu kullanarak dağıtılmış bir gürültü ölçüm kampanyasına katkıda bulunmanıza olanak tanır. Bu platform hala yoğun bir geliştirme aşamasındadır ve yakın gelecekte daha fazla iyileştirme yapılacaktır. Ancak, sizi NoiseTube topluluğuna katılmaya ve yazılımımızı denemeye davet etmek istiyoruz. Herhangi bir sorunuz, öneriniz veya başka yorumlarınız varsa, lütfen bizimle iletişime geçmekten veya bu Eğitilebilir Yazıdaki yorumlar aracılığıyla tepki vermekten çekinmeyin. Ayrıca, hem kamu hem de araştırma kuruluşlarıyla işbirliğine açık olduğumuzu vurgulamak isteriz. Daha fazla okuma NoiseTube projesi hakkında daha fazla bilgi edinmek ve haberdar olmak için lütfen www.noisetube.net adresindeki web sitemizi ziyaret edin. Bu çalışmanın bilimsel arka planını okumak isterseniz, lütfen şu makalelere bakın:

• Nicolas Maisonneuve, Matthias Stevens, Maria Niessen, Peter Hanappe ve Luc Steels. NoiseTube: Cep telefonları ile gürültü kirliliğinin ölçülmesi ve haritalanması. 4. Uluslararası Çevre Mühendisliğinde Bilişim Teknolojileri Sempozyumu'na (ITEE 2009), Selanik, Yunanistan'a sunulmuştur. 28-29 Mayıs 2009. İnceleniyor. PDF
• Nicolas Maisonneuve, Matthias Stevens, Maria Niessen, Peter Hanappe ve Luc Steels. Vatandaş Gürültü Kirliliği İzleme. 10. Yıllık Uluslararası Dijital Yönetim Araştırmaları Konferansı'na (dg.o2009), Puebla, Meksika, 17-20 Mayıs 2009'da sunuldu. İnceleniyor. PDF

Referanslar

• J. Burke, D. Estrin, M. Hansen, A. Parker, N. Ramanathan, S. Reddy ve M. B. Srivastava. ''Katılımcı Algılama''. ''ACM Sensys World Sensor Web Workshop''ta. ACM Press, 2006.
• Cuff D., Hansen M. ve Kang J. Urban Sensing: ormanın dışında. ACM'nin İletişimleri, 51(3), s. 24-33, Mart 2008, ACM Press.
• J. Hellbruck, H. Fastl ve B. Keller. Sesin anlamı, ses yüksekliği yargılarını etkiler mi?. 18. Uluslararası Akustik Kongresi Bildirilerinde (ICA 2004). Sayfalar 1097-1100.
• D. Menzel, H. Fastl, R. Graf ve J. Hellbruck. Araç renginin ses yüksekliği yargılarına etkisi. Journal Of The Acoustical Society Of America'da, Mayıs 2008, 123(5), sayfa 2477-2479.
• Paulos, E. et al. Yurttaş Bilimi: Katılımcı Şehirciliği Sağlamak. Hand-book of Research on Urban Informatics: The Practice and Promise of the Real-Time City, Marcus Foth (Ed.), s. 414-436, Idea Group, 2008.
• L. Yu ve J. Kang. Kentsel açık alanlarda ses düzeyi değerlendirmesine sosyal, demografik ve davranışsal faktörlerin etkisi. Journal of the Acoustical Society of America'da, Şubat 2008, 123(2), sayfa 772-783.

Teşekkür Bu proje çalışması, IST-34721 (TAGora) sözleşmesi kapsamında AB tarafından kısmen desteklenmiştir. TAGora projesi, Avrupa Komisyonu'nun Gelecek ve Gelişen Teknolojiler programı (IST-FET) tarafından finanse edilmektedir. Matthias Stevens, Flanders Bilimsel Araştırma Fonu'nun (Aspirant van het Fonds Wetenschappelijk Onderzoek - Vlaanderen) araştırma asistanıdır.