BeAware Energimedvetenhet och adaptiva hemmiljöer

Transkript

1 BeAware Energimedvetenhet och adaptiva hemmiljöer Slutrapport den 20 juli 2011 skriven av: Carin Torstensson 1

2 Innehåll Sammanfattning...3 Summary...3 Resultat...4 Resultat från prototyputveckling...4 Prorotypen EnergyLife...4 Prototypen LAIT...6 Prototypen Watt-Lite: Twist...7 Resultatspridning...9 Kommersialiseringsprocess Projektgruppen Mer information

3 Sammanfattning BeAware är ett forskningsprojekt, som medfinansieras av Europeiska unionen i FP7/ICT programmet och Energimyndigheten, och har pågått under tre år, Under hela projektet har Interactive Institute tillsammans med de övriga projektparterna utvecklat ett tjugotal designkoncept. Tre av dessa har valts ut och vidareutvecklats till fungerande prototyper som utvärderats i dess verkliga kontext av hushåll i Sverige, Finland och Italien. De viktigaste resultaten från utvärderingen av de slutliga prototyperna och tekniken är följande: Information från EnergyLife kan omvandlas till konkreta åtgärder för att förbättra medvetenheten och ändra användarnas vardagliga vanor. Återkoppling från energikonsumtionen på enskilda hushållsapparater ger användarna möjlighet att identifiera vilka apparater som använder mycket eller lite el och vilken påverkan dessa har på den totala konsumtionen. Användarna kan med denna information bygga upp sin kunskapsbas för energibesparing. Användandet av BeAwares prototyper stimulerar användarna att diskutera energirelaterade frågor med varandra vilket leder till förbättrad kunskap, känslighet och förmåga hos alla medlemmar av familjen att minska sitt energislöseri och spara energi. Användbarhet och acceptans av den slutliga prototypen har fått höga betyg av användarna själva. Designen som bygger på spelliknande metoder i EnergyLife var effektiv för att hålla en hög nivå av engagemang hos användarna. Det visade sig vara en viktig aspekt för den slutliga framgången för BeAwares prototyper. Summary BeAware is a collaborative research project co-funded by the European Union in the FP7/ICT programme and the Swedish Energy Agency, and has spanned over three years, Interactive Institute, has during the whole project, together with the other partners developed more than 20 design concepts. Three of these concepts have been further developed to prototypes. These prototypes has been put out in a real context and been evaluated by households in Sweden, Finland and Italy. Main achievements after the evaluation of the final prototypes and technologies are: Information provided by EnergyLife can be turned into concrete actions to improve the awareness and change users everyday habits. Feedback on devices consumptions allow the users to identify all sources of consumption in the household, the impact they have on the total consumption, and build or experiment practices for energy saving. The adoption of BeAware technologies stimulates the users to start discussions on energy related practices and issues, hence improving the knowledge, the sensibility and the capability of all members of the family in reducing wastes and save energy. The level of usability and acceptance of the final prototype was rated highly by the users themselves. This was proved to be a key aspect for the final success of BeAware, since it allowed the game-based approach of EnergyLife to be effective on keeping high the level of engagement of the users. 3

4 Resultat Nedan sammanfattas resultaten från projektet BeAware, med fokus på Interactive Institutes arbetsinsatser. För mer detaljerad information om resultaten hänvisas till de engelska projektrapporterna, se referenslista i slutet av detta dokument. Resultat från prototyputveckling Inom ramen för detta projekt har tre fungerande prototyper designats och utvecklats: tjänstekonceptet EnergyLife, ett mobilt gränssnitt, LAIT, ett ambient gränssnitt kopplat till EnergyLifes mobila gränssnitt samt produkten Watt-Lite: Twist. Nedan beskrivs dessa prototypers utseende och funktioner. Utöver dessa prototyper har en prototyp av en sensor utvecklats parallellt, men eftersom Interactive Institute inte deltagit aktivt i design och utvecklingsarbetet beskrivs inte denna i detalj i detta dokument. Mer information om denna prototyp finns i rapporterna D3.10 ( Prorotypen EnergyLife Ett av resultaten från BeAware är tjänsteprototypen EnergyLife, en mobil lösning för att motivera och inspirera medborgarna att bli aktiva energikonsumenter. Det är ett engagerande spelliknande energiinformationsprogram som är utformat för att öka medvetenheten om energibesparing och hjälper användarna att anamma en hållbar livsstil och ett energieffektivt beteende. Tjänsten gör användarna medvetna om sin energiförbrukning och ger information om den el som förbrukas av hela hushållet och vissa apparater vid olika tidpunkter under dagen. EnergyLife ger också användarna information om de inte sparar energi jämfört med normal konsumtion och hur mycket över eller under sin normala energikonsumtion de befinner sig just nu, se figur 1. Figur 1: EnergyLife Utrustningen för att kunna använda tjänsten i hushållen består av en basstation, sensorer kopplade till olika hushållsapparater och till hushållets elmätare samt en 4

5 smartphone där tjänsten installeras och visas för medlemmarna i hushållet. Systemet innehåller också servrar som bearbetar mätdata och levererar tjänster till mobiltelefonerna för att presentera och visualisera data. Figur 2: Bilden visar vilken utrustning som behövs för att tjänsterna och produkterna som tagits fram i BeAware. Genom EnergyLife kan användarna följa sin historiska förbrukning och få en överblick på hur deras hushållsapparaters elkonsumtion ser ut. Varje dag får användarna råd om energisparande åtgärder anpassade för de hushållsapparater som de kopplat sensorerna till. Och var tredje dag får de en frågesport där de ska svara på frågor om hur de kan spara energi. Dessa frågor är relaterade till de hushållsapparater som de redan fått energispartips om. Det finns också en community-del inbyggd i tjänsten där de som använder EnergyLife kan diskutera energifrågor med andra. Tanken med tjänsten är att den ska fungera som ett spel där användarna kan nå nya nivåer när de fått tillräckligt många poäng. Poäng samlas genom att spara el, läsa energispartips och svara rätt på frågorna i frågesporten samt genom att interagera med andra användare av tjänsten. I figur 3 visas tre skärmbilder från EnergyLife. Figur 3: Tre skärmbilder från EnergyLife 5

6 Prototypen LAIT Till skillnad från EnergyLife-spelet, som innehåller specifika mål och mycket detaljerad återkoppling som kräver en fokuserad ansträngning och interaktion från användaren, är följande system, kallat LAIT, utformat för att komplettera spelet genom att ge mycket mer abstrakta och närvarande representationer av hushållens energidata, ett så kallat ambient gränssnitt, som inte kräver samma ansträngning från användarna. Det ambienta gränssnittet kallas för LAIT och prototypen av LAIT är ett system som kontrollerar befintlig belysning och lampor i hushållet för att ge användaren kompletterande information om deras energiförbrukning. Basstationen övervakar inkommande meddelanden och förfrågningar från tjänsteskiktet och styr enskilda lampor i hushållet. LAIT drivs av ett litet kretskort inbyggt i en liten låda som enkelt går att montera mellan uttaget för en taklampa och själva lampan. Det omgivande gränssnittet är utrustat med en säkring på 2A som begränsar den effekten till 460W. Syftet med detta ambienta gränssnitt är att varna användare vid särskilda energitillstånd, till exempel överkonsumtion, och att meddela användarna när det skulle vara fördelaktigt att ta en titt på tjänsten i det mobila gränssnittet. Belysningen signalerar till användarna om de konsumerar mer energi i förhållande till ett uppsatt mål eller om de befinner sig på den energinivå de satt upp som sitt mål. Detta görs när en person tänder en lampa som är ansluten till LAIT. När någon slår på lampan startas det ambienta gränssnittet och skickar ett kommando med en fråga till basstationen om hushållet konsumerar mer än det uppsatta målet eller inte. Basstationen som har information om hushållets energianvändning skickar tillbaka ett svar på detta. Om hushållet håller sig inom målet kommer lampan slås på som den brukar göra. Om hushållet konsumerar mer energi jämfört med målet kommer ljuset dimma upp långsamt. I det mobila gränssnittet EnergyLife visualiseras hur mycket ifrån målet hushållet befinner sig och vilka hushållsapparater som är på för närvarande vilket ger användarna en chans att förstå hur de kan sänka sin energinivå för att återgå till det uppsatta målet. Figur 4 visar hur LAIT fungerar. Figur 4: LAIT ett ambient gränssnitt som använder sig av befintlig belysning i hushållen. 6

7 Prototypen Watt-Lite: Twist BeAware har också i samarbete med ett av Interactive Institutes andra projekt (InCharge) utvecklat en annan typ av gränssnitt som heter Watt-Lite: Twist. Den använder samma typ av sensorer och basstation som EnergyLife för att kunna koppla ihop sig med hushållets apparater. Den liknar en stor ficklampa som användaren kan vrida upp till önskat antal kilowattimmar. Genom att kombinera ficklampans funktion, en lysande vit cirkel, med funktionen av en äggklocka, som tickar ned allteftersom tiden går, projicerar ficklampan hur mycket energi som används genom att cirkeln äts upp i takt med att energi används. När målet, mängden kwh, har förbrukats ger den ifrån sig en äggklocksliknande ljud och den vita cirkeln försvinner. Då visar prototypen hur lång tid det tog att använda mängden energi som Watt-lite Twisten har vridits upp till. Genom att trycka in knappen som finns på twisten visas fördelningen av hur mycket de olika hushållsapparaterna har använt av hela mängden energi som använts, se figur 5. Figur 5: Watt-Lite: Twist en produkt som på ett pedagogiskt sätt vill ge användarna förståelse för hur mycket enheten kwh är. Arkitekturens olika delar Arkitekturen för tjänsterna och produkterna inom ramen för projektet består av tre olika logiska skikt: en sensorplattform, ett tjänsteskikt och ett applikationslager, se figur 6. Sensorplattformen skickar information om energidata från sensorerna, som skickas via ett trådlöst nätverk av sensorer till en basstation. Energidatan lagras i ett datornätverk, som erbjuder realtidsanalys och skalbarhet. Tjänsteskiktet erbjuder en öppen och distribuerad infrastruktur via webben inriktad på konsumenter och detaljerad analys av elförbrukningen i hushållen. Tjänsteskiktet representerar den naturliga bryggan mellan sensorplattformen och applikationslagret. Applikationslagret visualiserar informationen till konsumenten och gör dem till en aktiv aktör i energieffektivitetskedjan. 7

8 Figur 6: Arkitekturen för tjänsterna och produkterna i BeAware Resultat från utvärderingen av prototyperna EnergiLife har utvärderats i två på varandra följande forskningsstudier. Den första studien omfattade 4 hushåll i Italien och 4 i Finland. Det ambienta gränssnittet LAIT har utvärderats tillsammans med EnergyLife i mindre skala. I den studien ingick hushåll från medarbetare i forskningsteamet. Resultaten från den första studien visade på lovande resultat ur ett energieffektiviseringsperspektiv och att acceptansen hos användare var god. Samtidigt fick projektteamet i den studien hjälp att identifiera flera användbarhetsförbättringar. I den andra studien, som omfattade 5 hushåll i Italien och 5 hushåll i Sverige, utvärderades en förbättrad version av EnergyLife och gränssnittet Watt-Lite: Twist. Forskningens tillvägagångssätt har varit mycket tvärvetenskaplig och har kombinerat olika metoder inom området användarstudier, användarcentrerad design och utvärdering. Disciplinerna som inkluderas är bl a kognitionsvetenskap, socialpsykologi, antropologi och design. Forskningsansatsen har varit en kombination av kvalitativa och kvantitativa fältstudier. De viktigaste resultaten från utvärderingen av de slutliga prototyperna och tekniken i den andra forskningsstudien är följande: Information från EnergyLife kan omvandlas till konkreta åtgärder för att förbättra medvetenheten och ändra användarnas vardagliga vanor. Återkoppling från energikonsumtionen på enskilda hushållsapparater ger användarna möjlighet att identifiera vilka apparater som använder mycket eller lite el och vilken påverkan dessa har på den totala konsumtionen. Användarna kan med denna information bygga upp sin kunskapsbas för energibesparing. Användandet av BeAwares prototyper stimulerar användarna att diskutera energirelaterade frågor med varandra vilket leder till förbättrad kunskap, 8

9 känslighet och förmåga hos alla medlemmar av familjen att minska sitt energislöseri och spara energi. Användbarhet och acceptans av den slutliga prototypen har fått höga betyg av användarna själva. Designen som bygger på spelliknande metoder i EnergyLife var effektiv för att hålla en hög nivå av engagemang hos användarna. Det visade sig vara en viktig aspekt för den slutliga framgången för BeAwares prototyper. Ovanstående resultat bygger på en stor mängd insamlad data såsom kvalitativa data om användarnas upplevelse, svaren på frågeformulär och några anekdoter om hur de kunde använda den information som EnergyLife gav dem för att ändra deras bevarande beteenden. Data från den faktiska elanvändning visar också att hushållen som deltog i studien hade en minskande trend i sin energiförbrukningen under försöksperioden. En jämförelse mellan graden av användbarhet och acceptans, mellan den första och den andra forskningsstudien visar att de förbättringar som gjorts efter den första utvärderingen har gett positiva resultat. I detta perspektiv inser vi vikten av ett lättnavigerat gränssnitt där informationen presenteras på ett enkelt och intuitivt sätt för användarna. Med utgångspunkt från ovanstående har projektet kunnat identifiera en lista med nyckelfaktorer för framgång för system som liknar EnergyLife. Dessa beskrivs utförligt i rapporten D6.4 - Impact Assessment of BeAware Applications ( Utvärderingen av resultaten från prototypen Watt-Lite: Twist, visar, ur användarens perspektiv, nyttan av dess användning som ett hjälpmedel i undervisningen för att förbättra kunskapen om energirelaterade begrepp (kwh) och medvetenheten om förbrukning av olika enheter. Projektet har utifrån resultaten av forskningsstudierna också fått värdefull information om vad som kan förbättras ytterligare. Några exempel på detta är att användarna önskade att kunna se hur stor andel av elanvändningen som går åt till belysning samt att t ex spisen och andra matlagningsapparater borde gå att mäta på. Resultatspridning EnergyLife har tilldelats pris vid NokiaMindtrek Ubimedia Awards 2010 och projektgruppen har publicerat ett stort antal vetenskapliga artiklar (11 har godkänts), bl a har resultaten publicerats i IEEE Computer Volume 44 Issue 5, May En vetenskaplig workshop som genomfördes under forskningskonferensen NordicCHI 2010 av projektteamet ledde till en publicering i ett speciellt extranummer av tidskriften PsychNology. Fullständig lista över vilka publikationer som projektet skrivit och fått godkända finns i rapportern D7.5 Final Dissemination Report ( Teamet har även deltagit i mer än 25 offentliga evenemang där resultaten från projektet har presenterats kontinuerligt. 9

10 Projektets webbplats har genererat över enskilda träffar. Där kan man hitta mer information om projektet och dess resultat genom videor av prototyperna EnergyLife och Watt-Lite: Twist, nedladdningsbara nyhetsbrev och broschyrer, rapportsammanfattningar och foton på en press-sida. Resultaten från projektet har också varit med i nationell TV i Italien och i Finland och i Euronews två gånger. Projektparterna kommer kontinuerligt att arbeta med spridning av resultaten efter projektets slut, nu när den slutliga resultaten finns tillgängliga att berätta om. Kommersialiseringsprocess Interactive Institute har tillsammans med Vattenfall börjat titta på hur BeAwares resultat skulle kunna kommersialiseras i en framtid. Studenter på MDH har också hjälpt till med att ta fram innovativa affärsmodeller för BeAware. Interactive Institute kommer att i andra forsknings- och utvecklingsprojekt försöka ta några av designkoncepten och prototyperna från detta projekt vidare för att utvärdera dem ytterligare ur ett kommersialiseringsperspektiv. Projektgruppen Projektgruppen har under hela perioden (i olika skeden) bestått av följande personer: Projektledare Carin Torstensson, Interactive Institute Doktor och forskningsledare Cecilia Katzeff, Interactive Institute Doktor Anton Gustafsson, Interactive Institute Doktorand och designer Li Jönsson, Interactive Institute Doktorand och interaktionsdesigner Loove Broms, Interactive Institute Industridesigner Sara Tunheden, Interactive Institute Tekniker Jonas Andersson/Kristoffer Björkskog, Interactive Institute Produktutvecklare Therese Balksjö, Interactive Institute Beteendevetare Emma Samsioe, Interactive Institute Affärsutvecklare Magnus Andersson, IMCG De övriga samarbetsparterna i projektet har varit följande organisationer: Helsinki University of Technology, Finland numera AALTO Helsinki Institute of Technology, Finland numera AALTO BaseN Corporation, Finland Vattenfall Research and Development AB, Sverige ENEL.si, Italien Engineering Ingegneria Informatica, Italien IES Solutions, Italien Referenslista För detaljerad information om projektresultat gå till: Under de olika flikarna finns material att ladda ner för olika områden: Forskning: Rapporter och marknadsmaterial: 10

11 Mer information För mer information kontakta: Carin Torstensson, projektledare Interactive Institute Portgatan 3, Eskilstuna Telefon Eskilstuna, Carin Torstensson, projektledare 11