研究人员发现智能水龙头可以帮助节约用水

斯坦福大学机械工程专业的研究生威廉·朱(William Jou)几乎从他的研究参与者身上隐藏起来，直接从“绿野仙踪”(The Wizard of Oz)中脱颖而出。除了冒充一个伟大而强大的巫师，Jou假装是一个自主的下沉。他这样做是为了测试适合个人洗涤方式的水槽是否可以减少用水量。

一个靠近机械工程专业学生大脑的水龙头还不存在。因此，Jou和他在机械工程助理教授Erin MacDonald实验室的同事做了下一个最好的事情：一个龙头似乎根据用户的喜好自动调整，但实际上是由Jou控制的。

8月20日在国际设计工程技术会议和计算机信息工程大会上发表的一篇论文中详细介绍了他们的狡猾实验结果，他们支持这样一种理念，即精心设计的智能水槽可以通过调节水的使用和推动用户来帮助节约用水。培养更多注重水的习惯。

“我们看了一下水龙头，因为家里有很多用水，但是当你把水槽和房子里的其他产品 - 一个恒温器或冰箱 - 进行比较时，你会发现水槽的更新方式没有更新在很长一段时间内工作，“该报的高级作者麦克唐纳说。“有一些小的更新，但没有任何东西能真正利用技术的力量。”

该实验的参与者必须洗涤餐具三次，其中Jou仅在第二次洗涤期间秘密控制水槽的温度和流量。随着Jou的参与，与第一次洗涤相比，参与者减少了约26%的水。在第三轮中，与第一轮相比，他们仍然使用了10%的水，尽管水槽已经恢复了无脑。这种用水的转变发生在参与者不知道实验是关于水资源保护的情况下。

斯坦福机械工程研究人员解决了这个不起眼的水龙头，探索如何减少家庭用水量。图片来源：斯坦福大学

“鉴于我们在加利福尼亚州的地理位置，水资源保护尤其重要，”研究生兼该论文的共同作者Samantha Beaulieu说。“我们还想看看人们的习惯是否可以调节;如果与这个水龙头相互作用可能会改变人们与手动水龙头的互动方式。我们发现的结果似乎表明这是可能的。”

不要留意墙后面的学生

为了创造一个让人们信任并希望享受水槽的情况，Jou在第一轮清洁过程中密切监控参与者的洗涤方式，以便在第二轮中模仿它们。

“作为算法，我试图利用这些信息来利用他们的认知风格或用户行为风格，看看我是否可以帮助他们减少用水，同时让他们保持快乐，”该论文的第一作者Jou说。“今天很多产品都是为一般用途而制造的，而这是一款了解你并适应你的风格的产品。”

在实验结束后的调查中，96%与智能水槽相互作用的参与者(有一个没有Jou洗过餐具三次的对照组)说他们认为智能水龙头有可能节约用水。他们中的许多人甚至表示有兴趣购买这样的产品。

“大多数人都对水槽感到惊讶，”Beaulieu说。“很多人都离开了实验，询问算法是什么，或者询问它是如何工作的或如何看到更多。我们基本上告诉他们我们必须等到实验结束才能回答这些问题。”

虽然Jou的帮助对洗涤的结果和反应令人印象深刻，但研究人员特别感到鼓舞的是，与“自主”功能的短暂互动如何改变了参与者的用水量。

麦克唐纳说：“我们甚至没有计划在研究的最后阶段进行第三步，当时我们进行了试验。” “我从来没有想过只有一次使用”算法威廉“的人会保留训练并以不同方式洗碗。”

未来的下沉

研究人员想象一个未来，医院水槽鼓励员工正确洗手，我们的个人水槽和淋浴偏好可以转移到酒店和朋友家。学校和社区可以组织比赛，以节约用水和提高节水意识。通过附加功能，水槽甚至可以检测到泄漏。

话虽如此，创建这一个接收器需要多年的工作，甚至不包括算法。除了植入人工智能之外，制作一个实际上是自主的大规模生产版本需要能够区分用户之间和场景之间的传感器 - 例如洗锅而不是叉子。尽管如此，研究人员仍然乐观地认为，像这样的研究可以为支持这些发展奠定基础。

“我们都是人类 - 我们有美好的日子和糟糕的日子。这样的产品会产生很大的影响，因为它随着你的变化而不断增长和学习，”Jou说。“这个龙头正在努力节约用水，但它也让用户满意。从长远来看，这样的产品可能是我们的未来。”

桶里有很多滴

研究人员和他们的参与者都低估了洗碗时人们使用的水量。为了测量目的，实验水槽被排放到一个隐藏的水桶中 - 研究人员在设计实验时不得不两次增加该水桶的大小，因为它一直溢出。

即使装有14加仑的水桶，他们也不得不在第二次和第三次洗涤之间倾倒水。当被问及时，参与者通常估计他们每次洗涤使用大约一加仑。

研究报告的共同作者Samantha Beaulieu说：“这是一个奇怪的唤醒电话，我可能也在使用那么多水。”