Forskere finder ud af, at smarte vandhaner kan hjælpe med at spare på vandet

Næppe skjult for hans studiedeltagere, William Jou, en tidligere kandidatstuderende i maskinteknik ved Stanford University, trak et knep direkte ud af Troldmanden fra Oz. Undtagen, i stedet for at efterligne en stor og magtfuld troldmand, Jou udgav sig for at være en selvstændig vask. Det gjorde han for at teste, om en vask, der tilpasser sig personlige vaskestile, kunne reducere vandforbruget.

En vandhane med noget tæt på hjernen på en maskiningeniørstuderende eksisterer endnu ikke. Så, Jou og hans kolleger i laboratoriet af Erin MacDonald, adjunkt i maskinteknik, lavede det næstbedste:en vandhane, der syntes automatisk at tilpasse sig en brugers præferencer, men blev faktisk kontrolleret af Jou.

Resultaterne af deres snedige eksperiment, detaljeret i et papir præsenteret den 20. august på International Design Engineering Technical Conferences &Computers and Information in Engineering Conference, støtte ideen om, at gennemtænkte smarte vaske kunne hjælpe med at spare på vandet ved at regulere vandforbruget og tilskynde brugerne til at udvikle mere vandbevidste vaner.

"Vi kiggede på vandhanen, fordi det er her, der forekommer meget vandforbrug i hjemmet, men når du sammenligner din vask med andre produkter i huset - en termostat eller køleskab - kan du se, at der ikke har været opdateringer til, hvordan vasken fungerer i meget lang tid, " sagde MacDonald, som er seniorforfatter af papiret. "Der har været små opdateringer, men intet, der virkelig udnytter teknologiens kraft."

Deltagerne i dette eksperiment skulle vaske op tre gange, med Jou, der i hemmelighed kontrollerer vaskens temperatur og flow kun under den anden vask. Med Jou involveret, deltagerne brugte omkring 26 procent mindre vand sammenlignet med deres første vask. I tredje runde, de brugte stadig 10 procent mindre vand i forhold til første runde, selvom vasken var tilbage til at være hjerneløs. Dette skift i vandforbruget skete, uden at deltagerne vidste, at eksperimentet handlede om vandbevarelse.

"Vandbeskyttelse er særlig relevant i betragtning af vores placering i Californien, " sagde Samantha Beaulieu, en kandidatstuderende og medforfatter til papiret. "Vi ønskede også at se, om folks vaner var justerbare; hvis interaktion med denne vandhane kunne ændre, hvordan folk interagerer med en manuel vandhane. De resultater, vi fandt, tyder på, at det er muligt."

Vær ikke opmærksom på eleven bag væggen

For at skabe en situation, hvor folk ville stole på - og forhåbentlig nyde - en vask, der træffer vandbeslutninger for dem, Jou overvågede nøje deltagernes vaskestile under deres første rengøringsrunde, så han kunne efterligne dem i anden runde.

"Som algoritmen, Jeg forsøger at bruge den information til at udnytte deres kognitive stil eller brugeradfærdsstil for at se, om jeg kan hjælpe dem med at bruge mindre vand, mens jeg stadig holder dem glade, " beskrev Jou, som er hovedforfatter af papiret. "Mens mange produkter i dag er lavet til almindelig brug, dette er et produkt, der lærer om dig og tilpasser sig din stil."

I undersøgelser efter eksperimentet, 96 procent af deltagerne, der interagerede med den smarte vask (der var en kontrolgruppe, der vaskede op tre gange uden Jou) sagde, at de mente, at der var potentiale for smarte vandhaner til at spare på vandet. Mange af dem udtrykte endda interesse for at købe et sådant produkt.

"De fleste mennesker var ret forbløffede over vasken, " sagde Beaulieu. "Mange mennesker forlod eksperimentet og spurgte, hvad algoritmen var, eller spurgte, hvordan den fungerede, eller hvordan man kunne se mere. Vi fortalte dem dybest set, at vi skulle vente til slutningen af ​​eksperimentet med at besvare disse spørgsmål."

Mens resultaterne fra og reaktionen på vask med Jous assistance var imponerende, forskerne var særligt opmuntrede over, hvordan en så kort interaktion med den "autonome" funktion ændrede deltagernes vandforbrug.

"Vi havde ikke engang planer om at have det tredje trin før meget sent i forskningen, da vi var pilottest, " sagde MacDonald. "Jeg ville aldrig have troet, at kun én oplevelse med "William the Algorithm"-folk ville beholde uddannelsen og vaske deres opvask anderledes.

Fremtidens vask

Forskerne forestiller sig en fremtid, hvor hospitalsvaske tilskynder medarbejderne til at vaske deres hænder ordentligt, og vores personlige vask og brusepræferencer kan overføres til hoteller og venners huse. Skoler og kvarterer kunne arrangere konkurrencer for at spare på vandet og øge bevidstheden om vandbevarelse. Gennem yderligere funktioner, vasken kunne endda opdage lækager.

Når det er sagt, at skabe denne ene vask krævede mange års arbejde og inkluderede ikke engang en algoritme. Ud over at implantere kunstig intelligens, at lave en version til masseproduktion, der faktisk er autonom, ville kræve sensorer, der kunne skelne mellem brugere og mellem scenarier – såsom at vaske en gryde versus en gaffel versus hænder. Stadig, forskerne er optimistiske over, at undersøgelser som disse kan danne grundlag for at understøtte denne udvikling.

"Vi er alle mennesker – vi har gode dage og dårlige dage. Et produkt som dette kan have stor indflydelse, fordi det vokser og lærer med dig, mens du ændrer dig, "sagde Jou." Denne vandhane arbejder på at spare vand, men det holder også brugeren glad. På lang sigt, produkter som dette kan være vores fremtid. "

Mange dråber i spanden

Både forskerne og deres deltagere undervurderede mængden af ​​vand, folk bruger, når de vasker op. Forsøgsvasken drænede ind i en skjult spand - til måleformål - og forskerne måtte øge størrelsen på den spand to gange, mens de designede eksperimentet, fordi den blev ved med at flyde over.

Selv med en 14 gallon spand på plads, de måtte tømme vandet ud mellem anden og tredje vask. Når du bliver spurgt, deltagerne estimerede normalt, at de brugte omkring en gallon pr. vask.

"Det var et mærkeligt wakeup call, at jeg nok også bruger så meget vand, "sagde studieforfatter Samantha Beaulieu.