4 Minutės
Odos temperatūra kaip komforto prognozė
Odos temperatūra tam tikrose kūno vietose yra patikimas rodiklis, ar žmonės jaučiasi karšti, šalti ar patogiai. Išsami metaanalizė, kuriai vadovavo Notingamo universiteto Inžinerijos fakulteto mokslininkai, apjungė 172 tyrimus nuo 2000 m. ir parengė žemėlapį, kaip vietinė odos temperatūra susijusi su subjektyviu terminiu pojūčiu. Ši apžvalga, paskelbta žurnale Energy and Built Environment, išskiria praktiškas stebėjimo vietas ir skirtingus fiziologinius bei demografinius modelius, kurie gali būti naudingi kuriant nešiojamus jutiklius, pastatų klimato valdymo sistemas ir energiją taupančias komforto strategijas.
Mokslinis kontekstas ir metodai
Tyrimas agregavo įvairius eksperimentinius duomenis, kad įveiktų ankstesnių darbų neatitikimus. Terminis pojūtis yra subjektyvus dalyvių pateikiamas matmuo; odos temperatūra yra objektyvus fiziologinis signalas, kurį galima išmatuoti neinvaziškai. Apjungę laboratorinius ir lauko tyrimus, Notingamo komanda nustatė tvirtus ryšius tarp odos temperatūros tam tikrose kūno vietose – ypač veide ir rankose – ir pranešto komforto. Autoriai taip pat paskelbė praktiškumo tyrimą žurnale Energy, demonstruodami galimybę naudoti kamerų stebėjimą kartu su giluminio mokymosi metodais, kad būtų įvertintas komfortas be intruzinių jutiklių.
Pagrindiniai rezultatai ir pasekmės
Analizė nurodo kūno sritis, kurios yra tiek termiškai jautrios, tiek praktiškos realiam stebėjimui. Veido ir rankų odos temperatūros rodo stipriausius ryšius su terminiu pojūčiu, todėl jos yra prioritetinės vietos nešiojamiesiems įrenginiams ir diskretiškoms stebėjimo sistemoms.
Aptiktas ryškus asimetriškumas vietinėms intervencijoms: tikslinis vėsinimas tokiuose ruožuose kaip viršutinė nugara ar krūtinė ženkliai pagerino komfortą, tuo tarpu analogiškas vietinis šildymas turėjo smarkiai mažesnį efektą. Tai rodo, kad personalizuotos vėsinimo strategijos (lokalūs ventiliatoriai, kryptiniai oro srautai ar aušinamos medžiagos) gali būti veiksmingesnės ir energiją taupančios nei plačios šildymo priemonės.
Tyrimas taip pat aprašo populiacijos skirtumus, svarbius dizainui. Vyresnio amžiaus asmenys paprastai mažiau reaguoja į šilumą, todėl jie labiau rizikuoja perkaisti šiltose patalpose. Daugelis tyrimų nurodo didesnį temperatūros jautrumą moterims, palyginti su vyrais, nors rezultatai priklauso nuo konteksto. Klimatinis fonas yra dar vienas modifikatorius: žmonės, pripratę prie šiltesnio klimato, į tuos pačius aplinkos veiksnius reaguoja kitaip nei tie, kurie gyvena vėsesnėse vietovėse, todėl reikalingi pritaikomi terminio valdymo algoritmai.
Susijusios technologijos ir ateities perspektyvos
Mašininis mokymasis spartina pažangą: modeliai, išmokyti iš fiziologinių signalų, tokių kaip odos temperatūra, gali prognozuoti termalų komfortą neapsiribodami vien apklausomis. Notingamo komanda tyrė video vaizdavimą kartu su konvoliuciniais neuroniniais tinklais, kad būtų galima išvesti odos temperatūros proxį ir komfortą, sudarant pagrindą integruotoms platformoms, kurios sujungtų nešiojamų įrenginių duomenis, aplinkos matavimus ir gyventojų elgseną. Tokios sistemos galėtų optimizuoti šildymo, vėdinimo ir oro kondicionavimo (HVAC) darbą, sumažinti energijos suvartojimą ir suteikti individualizuotą komfortą – naudingą ligoninėms, slaugos įstaigoms ir išmaniesiems namams.
Eksperto įžvalga
Dr. Sarah Nguyen, terminės sistemos inžinerijos specialistė (fiktyvi), komentuoja: "Sutelkiant dėmesį į kelias aukštos vertės stebėjimo vietas – veidą ir rankas – galime sukurti kompaktiškus nešiojamus įrenginius, teikiančius praktišką grįžtamąjį ryšį pastatų sistemoms. Derinant su adaptaciniu valdymu, toks požiūris gali sumažinti energijos suvartojimą ir pagerinti gyventojų gerovę, ypač pažeidžiamų grupių, kaip vyresnio amžiaus žmonės."
Praktiniai pastebėjimai
- Sekite veido ir rankų odos temperatūrą kaip stiprius terminio pojūčio indikatorius.
- Teikite pirmenybę taikytam vėsinimui greitiems komforto pagerinimams ir energijos taupymui.
- Įtraukkite demografinius ir aklimatacijos veiksnius į komforto modelius.
- Naudokite mašininį mokymąsi ir kamerų pagrindu veikiančią stebėseną, kai tai tinka, siekiant neinvazinės priežiūros.
Išvados
Notingamo metaanalizė paaiškina, kaip odos temperatūra susijusi su žmogaus terminiu komfortu ir nurodo praktiškus kelių į technologijas ir pastatų dizainą. Prioritetizuodami jautrias, lengvai stebimas vietas ir pasitelkdami dirbtinio intelekto valdomas stebėjimo priemones, dizaineriai gali sukurti išmanesnę, įtraukesnę vidaus aplinką, kuri saugo sveikatą, gerina savijautą ir mažina energijos suvartojimą.
Šaltinis: techxplore
Komentarai