Efficient Noise Measurement with Energy Constrained IoT Nodes: A Case Study on Working Environment Quality
Ida Marie Vestgøte Bosch · NORA - Norwegian Open Research Archives · 2019
Støy er uønsket lyd som kan være både irriterende og skadelig for mennesker. En økende mengde studier rapporterer om de mange negative fysiske og psykiske helseeffektene av støy. Disse funnene har ført til en økt interesse for støyovervåkning, for å måle og regulere støy i ulike kontekster. Støyen i hver kontekst vil være ulik, og dermed kreve forskjellige strategier for støymåling. Interessenter i en kontekst vil ta beslutninger relatert til støy, og de trenger pålitelig informasjon de kan basere beslutningene sine på. Informasjonen må være nøyaktig nok, samtidig som vi ønsker å redusere kostnaden knyttet til å skaffe denne informasjonen så mye som mulig. Skal vi måle støy må vi finne ut hvilke metrikker som representerer denne informasjonen, og hvor lite støydata vi kan samle inn og fortsatt få nøyaktige nok verdier av disse metrikkene. I denne masteroppgaven ser vi på støy i arbeidsmiljøer, gjennom en studie på et utvalgt arbeidsområde. Målet er å finne en effektiv og nøyaktig måte å måle støy på i slike miljøer. Først definerer vi et sett med brukerkrav gjennom en litteraturstudie, som skal representere interessenters behov. Deretter oversetter vi brukerkravene til tekniske krav gjennom enda en litteraturstudie. Vi definerer et sett med eksisterende metrikker for å beskrive kvaliteten på arbeidsmiljøet, og vi definerer også en ny metrikk som er tilpasset et arbeidsmiljø. Disse tekniske kravene representerer informasjonen som interessentene skal ta beslutninger basert på. Til slutt undersøker vi hvor effektivt vi kan måle støy ved å bruke disse tekniske kravene. Vi sammenligner effekten flere simulerte samplingsfrekvenser har på nøyaktighet gjennom en enkel statistisk analyse. De viktigste funnene viser at det er et betydelig potensial for å redusere samplingfrekvens i arbeidsmiljøer. Evnen til å redusere samplingsfrekvensen vil variere for ulike kontekster med ulike interessentbehov, og måling av støy må tilpasses hvert tilfelle. Likevel viser våre resultater at det generelt er mulig å oppnå en akseptabel nøyaktighet med en samplingsfrekvens mellom 1-7,5 minutter. Dette er en betydelig forbedring av kostnadene fra en full samplingfrekvens; henholdsvis 30-225 ganger mer effektiv. Disse funnene fremhever potensialet for adaptiv støyovervåking. Et interessant tema for videre arbeid er å definere egenskapene til et slikt adaptivt system, og undersøke hvordan effektivitet og nøyaktighet kan forbedres fra en statisk samplingstrategi i ulike kontekster.