Teknik och samhälle Datavetenskap Examensarbete 15 högskolepoäng, grundnivå
El i hemmet:
Kan en lämplig visualiseringsmetod teoretiskt öka medvetande
om elkonsumtion i hushållet med hjälp av fiktiv data?
Electricity at Home:
Can a proper method of visualization theoretically increase awareness of electricity consumption in the household using fictional data?
Timm Dunker
Niklas Larsson Hultgren
Examen: Kandidatexamen 180 hp Huvudområde: Datavetenskap Program: Systemutvecklare Datum för slutseminarium: 2019-01-04
Handledare: Erik Pineiro
Sammanfattning
Elkonsumtion är ett ämne med både personliga och globala ändamål. Det gynnar den privata ekonomin likväl som miljöbelastningen. För att spara el är det
fördelaktigt om man förstå mekanismerna i elförbrukningen. De senaste åren har det skapats både hårdvara och mjukvara för att överblicka elförbrukningen i detalj än bara den totala energiförbrukningen. Studerar man varje elektrisk apparats förbrukning över till exempel ett år ökas därmed insikten om hur hushållets energiförbrukning är fördelad.
En app har designats för att presentera denna information. Användare får gå igenom appen för att sedan testas för att se om de kan förstå och använda appen. Testerna visar att användarna har ökat sin förståelse genom visualiseringen av datan som presenteras i appen.
Nyckelord: visualisering, elkonsumtion, app, smartphone, användbarhet
Abstract
Consumption of electricity is a subject with both personal and global purposes. Reducing the use of power is positive both for the private finances and the environment. In order to make such a reduction, it is helpful to understand how the electricity is spent. In the recent years both hardware and software solutions to display more detailed information on an individual’s consumption than just their total use. If they could see how much their devices use and how their usage levels changes over a year, they might increase their understanding of how they spend their electricity.
An app has been designed to show this information. Users can then use the app for a while before being tested with questions that can only be answered correctly by using the app. These tests do show that the users have increased their
understanding of their electricity consumption.
Key words: visualization, power consumption, app, smartphone, usability
Innehållsförteckning
1 Inledning
1
1.1 Bakgrund och tidigare forskning 1
1.2 System för visualisering 1 1.3 Visualiseringsmetodik 4 1.4 Frågeställning 6
2 Metod
7
2.1 Design Science 7 2.2 Metodbeskrivning 9 2.3 Metoddiskussion 163 Resultat
17
3.1 Respondent Eva 18 3.2 Respondent Ronja 19 3.3 Respondent Lars 214 Analys
23
5 Diskussion
25
6 Slutsatser och vidare forskning
26
Referenser
27
1 Inledning
Miljön och hur den skonas är två ämnen som verkar ha vuxit kraftigt de senaste årtiondena. Tillväxttakten ser heller inte ut att avta. Tvärtom verkar det som att miljöpolitik blir mer och mer relevant både på individuella och på kollektiva nivåer, som till exempel inom företag och regeringar. I den senare kategorin kan
miljösatsningar ske genom juridik och förbättring av processer som avser att påverka miljön positivt. På den individuella nivån kan dessa satsningar ske genom att reducera och återanvända avfall och genom att sänka elförbrukningen. Att minska sin elförbrukning ligger redan i individens intresse då majoriteten av hushåll betalar per förbrukad kilowattimme.
1.1 Bakgrund och tidigare forskning
För att underlätta minskad förbrukning behöver användare inneha kunskap om hur de förbrukar. Det finns redan olika produkter som mäter elförbrukning men de är inte särskilt behändiga att använda. Det kan vara så att informationen inte är lättillgänglig, att den inte finns samlat på ett ställe eller att förbrukaren inte vet vad som förbrukar mer än vad det borde. Teknologin finns redan för att samla
informationen från de olika apparaterna och att skicka det över t.ex. ett trådlöst nätverk till en smarttelefon och där presentera det för användaren. Syftet bakom vårt experiment är att se om en bra visualiseringsmetod kan leda till en ändrad medvetenhet om elförbrukning.
En vetenskaplig metod som grundas på en prototyp behövdes. Till detta ändamål användes Hevners (2007) Design-cykel. I lösa termer beskriver Hevner Design Science att man designar något för att få ut information som man kan använda i forskning. Hevners cykel visar en metod där man går mellan att bygga på en design och att få den utvärderad. Man använder informationen man har fått för att
fortsätta bygga på designen i en iterativ process. Denna studie avser att vara första iterationen till en sådan process för att sedan underlätta framtida skapelser.
1.2 System för visualisering
Tidigare forskning har gjorts för hela system som mäter elkonsumtion. Dessa inkluderar både en hårdvarulösning som mäter konsumtionen och ett sätt att visualisera datan som hämtas från hårdvaran. Costanza och andra (2012) använde
grafer och text för att visa hur många kilowattimmar som förbrukas i hemmet. Studiens syfte är att hitta ett sätt att bättre hantera energikrav i hushållet genom att testa ett speciellt system utvecklat av Ubicomp där användare kan interagera med och förstå sin konsumtionsdata, samt relatera det till aktiviteter i sina liv. I detta system finns det klämmor som sätts fast på huvudledningen och mäter därigenom den totala strömmen. Därefter skickas informationen till en hub och sedan till deras internetserver genom den lokala uppkopplingen. Informationen presenteras till användaren genom ett datorprogram som visar den totala elförbrukningen i realtid samt en historik.
Programmet visar både pågående strömförbrukning i kilowatt och den redan förbrukade strömmen i kilowatt-timmar. Deras program, kallat FigureEnergy, kan hantera information om händelser och tolka hur dessa påverkar den totala
elförbrukningen. För att sedan testa detta system installerades det hos 15 personer vilka prövade detta mot betalning över en period av två veckor. Deltagarna
intervjuades därefter. Resultaten visade att åtta av deltagarna engagerade sig aktivt med systemet och alla av dessa lärde sig något nytt om deras elförbrukning.
Xiaodong Fan med flera (2017) har forskat om hur energi kan visualiseras i smarta hem. De gjorde ett förarbete för att skapa en app som visar energikonsumtionen i hushållet i realtid och därigenom låta användarna öka sin förståelse för deras konsumtion. Syftet var att göra det lättare för hushåll att sänka sin
energiförbrukning. De ansåg att en smartphone-app visar energikonsumtion på ett intuitivt sätt samt tillåter data att bli behandlat mer intelligent. Appen ska hjälpa användare att hitta deras dåliga vanor och ge dem optimerad information som en referens som de kan skapa bra vanor av. I deras plan föreslås det att alla
hushållsapparaters energiförbrukning registreras i en databas. Därefter kan datan behandlas till daglig statistik som visar förbrukning från den minsta enhet till systemet i sin helhet.
En betydande minskning av elkonsumtion kan ske genom informerade användare och en blandning av förprogrammerade och personliga val, har Paul Monigatti med flera (2010) påpekat. De har därför lagt ut en plan som baserar sig på en apparat som de kallar för en “e-point” för att både mäta och kontrollera
apparat. Den ska också kunna bli kontrollerade av det företag som levererar elektricitet till hushållet för att optimera elkonsumtionen. e-point-apparaten ska kunna kommunicera med företaget genom att skicka nätverkssignaler över elnätet, vilket också är ny teknologi.
Monigatti’s grupp påpekar också att den teknologiska infrastruktur som krävs för detta finns tillgänglig för att installeras i hushåll. De använder sig av tre modeller för att visa informationen som samlas upp av e-point-apparaterna. Den första är en klocka som visar nuvarande energiförbrukning i realtid, den dagslånga
förbrukningshistoriken och dygnets totala energiförbrukning. Den andra är ett cirkeldiagram som visar förbrukningen i apparater och en slags prediktering av förbrukningen för apparater som kan komma att bli inkopplade. Den sista är en karta över de olika rummen i ett hushåll som drar ström för tillfället. Tanken är att dessa tre diagram ska användas samtidigt för att visa i detalj var elektriciteten förbrukas.
I artikeln skriven av Kjeldskov och andra (2015) presenteras en studie hur elförbrukning i hemmet kan bli mer flexibelt genom användning av ett
miljöåterkopplingssystem med prognosinformation angående elpris, tillgänglighet av grön energi och elnätsbehov. I artikeln förklaras hur allt fler individer är intresserade av elkonsumtionen i hemmet samt hur man skapar ett mer hållbart energisparande beteende. Artikeln presenterar ett system, en prototyp vid namnet eForecast, samt deras studie och resultat från forskningens intervjuer. eForecast är ett miljöåterkopplingssystem som visas på en skärm vilket installeras i ett hem som ska öka elkonsumtionsmedvetenheten och försöka påverka hushållen.
Detta system visar användaren hushållets tidigare elkonsumtionsmönster samt framtida förbrukning med aktuell konsumtion. Systemet visar även annan information som aktuellt elpris samt eventuell ökning. Det har också en del
visualiseringsmetoder som kan visa dagens elförbrukning med hjälp av olika typer av grafer. För att få bästa resultat gjorde man en empirisk undersökning där man installerade prototypen i tre olika hushåll och därigenom undersöka hushållens elkonsumtion. Individerna i dessa hushållens har olika ålderskategorier, kön och yrkesbakgrund. Resultatet av undersökningen visade att det var en brant
öppna inför att förändra sitt beteende men hade svårigheter med att ändra de dagliga rutinerna.
1.3 Visualiseringsmetodik
Vissa forskare har fokuserat sitt arbete på hur man visar information om
elkonsumtion och har därför inga egna lösningar på hur förbrukningen mäts, de förlitar sig istället på andra produkter eller att användaren löser det själv.
Heller och andra (2013) visar en möjlig design och värdering av hur ett smart hem kan presentera information om elförbrukning. Avsikten är att ge en överblick av förbrukningsfördelningen i hemmet och för att ge användare nödvändig information för att förstå deras konsumtionsmönster. För att samla in information hänvisar artikeln till produkter som PowerSocket som individuellt visar informationen av de apparater de är anslutna till men som saknar en överblick av all den information som existerar. I deras smarthem som har anpassningar för energisparande ska detta vara möjligt, påpekar Heller och andra (2013). Den här informationen ska också använda sig av hushållets sätt att generera elektricitet, som till exempel solcellspaneler. Själva förbrukningen ska visas i form av små punkter bredvid en ikon av apparaten i fråga, exempelvis en TV eller en glödlampa. Ifall hushållet genererar energi på något sätt så ska vissa punkter försvinna. Det ska också finnas en linjegraf som per timme presenterar den dagliga nettoförbrukningen.
Masood Masoodian och Luz Saturnino (2016) föreslår att om man erbjuder
feedback på hushållets energiförbrukning så förstår folk den bättre. Därefter kan de välja att agera för att reducera sin energikonsumtion. De presenterar sedan vad de kallar för “time-load-visualisering;” en metodik där olika kategorier presenteras med hur mycket energi de förbrukar i procentandelar, samt en historikvy över deras användning. De presenterar också informationen i en värmekarta för de olika kategorierna, samt ett genomsnitt som användarna ska sträva efter att
underskrida. Värdena visas inte i text utan de representeras av olika rutor som varierar i färg och ljusstyrka. Deras artikel fokuserar sig på hur data kan presenteras och nämner ingen lösning till hur datan ska samlas in.
Knudsen och andra (2018) presenterar i sin artikel hur man idag publicerar enormt stora mängder data tillgängligt för samhället men hur samlingar av all denna data läggs främst upp i tabeller, som i rå-text, datafiler eller databaser. I artikeln
presenterar man svårigheten i att som medborgare att tolka nämnd data om man inte besitter kunskap inom området. Forskarna arbetade med Canada’s National Energy Board (NEB) att förtydliga data för allmänheten och utforska hur man bäst skapa interaktiva datavisualiseringar för att göra Kanadas offentliga energidata tillgänglig, transparent och förståelig för medborgare. I detta ändamål använde de en blandning av linjegrafer samt både vanliga och cirkulära stapeldiagram.
Joris Suppers och Mark Apperleys (2014) forskning baseras på att recensera och analysera olika visualiseringsmetoder för strömförbrukning i hem. Arbetet
undersöker och sedan analyserar de olika visualiseringarna från fyra olika
perspektiv: egenskaper som påverkar och motiverar individens beteenden, korrekt information åt individen, feedbacken av nämnd individ och till sist användbarheten samt inverkan av sociala effekter, vilket sedan vidareutvecklar deras förståelse hur man skapar effektiva strömförbrukningsvisualiseringar.
Artikeln undersöker tidigare uttalanden från designers inom användarupplevelse för att sedan skapa stereotyper av individer samt beteenden vilket sedan används för att presentera vad för slags lämplig visualiseringsmetod passar för individen. Forskningen antyder att det är svårt att skapa en visualiseringsmetod om man inte motiverar någon förändring hos användaren, det vill säga att man först måste ta emot feedback från olika typer av personer och förstå deras beteenden. Utöver detta förklarar artikeln att det är viktigt att demonstrera konsumtionen ur olika
perspektiv t.ex. som självjämförelse, besparing / kostnad för användning, social jämförelse, konkurrens och miljöpåverkan.
Forskningen av Patsamon Boonchai med flera (2018) handlade om att utveckla ett interaktivt visualiseringsverktyg för att övervaka resursanvändning i området kring en skola. Syftet med verktyget var att fungera som en förbindelse av information om resursanvändning från elmätare åt stadsplanerare och designers. Verktyget skapades som en prototyp som använde sig av front-end och
back-end-komponenter där data bearbetas och visualiseras. I fallstudien blev universitetsbyggnaden representerad som en 3d-modellerad karta där varje rum blev uppdelat som en separat enhet där man kunde se tiden samt
resursanvändningen inuti rummet. För att testa användarupplevelsen utfördes experiment där man gav ut utvärderingsformulär till användarna efter användning
av prototypen för att de skulle betygsätta den. Användarupplevelsen undersöktes ytterligare genom att dela upp deltagarna i respektive grupper. Dessa grupper skapades baserat på deltagarnas kön, ålder och yrke i åtanke.
1.4 Frågeställning
Att öka medvetande hos individer är första steget till att låta dem förändra sitt beteende. Den information de behöver ha åtkomst till är bäst presenterad på ett sätt som är lätt att förstå och samtidigt har tillräckligt omfång för att tillgodose användarens behov.
● Är det teoretiskt möjligt att öka en privatpersons medvetande om deras elförbrukning genom att visuellt presentera fiktiv data om hur mycket el deras apparater drar?
Genom att visa deras förbrukning genom appen kan individers förståelse för vilka föremål som drar el öka, samt hur mycket de drar. I sin tur kan detta hjälpa deras sparande då de vet mer om hur elförbrukningen sker.
2 Metod
Situation är teoretisk och är tekniskt möjlig i nuläget. En elmätare fästs på alla uttag samt huvudcentralen. Dessa mätare skickar information om elförbrukningen trådlöst till en dator som tar emot och behandlar informationen för att den ska visas på ett informativt sätt till användaren. Detta skickas sedan till en app på en telefon för att faktiskt visa informationen till användaren. Detta är den teoretiska situationen. Studien avser att ta reda på om en vetenskapligt grundad app som simulerar att ta upp information från källor som använder el kan öka förståelse för elkonsumtion hos användaren. Detta sker genom att simulera det teoretiska
systemet och visa fiktiv men realistiskt grundad data visualiserad på ett vetenskapligt godtyckligt sätt i en app, för att sedan låta användaren navigera appen självmant och till sist testa användaren med frågor som endast kan besvaras om de förstår informationen som förmedlas i appen.
2.1 Design Science
I studien används den välkända Design Science-metoden för att implementera och utvärdera en prototyp som visar användaren hur mycket el som förbrukas. Vår prototyp av appen bygger på fiktiva indata som dock strävar efter att simulera reell data. Hevners (2007) modell av Design Science använder tre cyklar, se Figur 1. Denna metod ansågs vara lättast då appen som användes i frågeställningen behövde en vetenskaplig grund vad gäller visualisering, navigation och data.
Figur 1. Designcykeln av Hevner (2007)
För att skapa intervjun användes en artikel från Usability.gov (2018). Där ger man en grundläggande genomgång för hur man utför användartester och intervjuer. Vår intervju syftar till att få information om användarens erfarenhet av en produkt. Vår variant av en testplan följer riktlinjerna som ges i Usability.gov (2018).
Vårt omfång är endast den app som byggt just för detta ändamål. I appen testas navigation, presentation och information. Den förstnämnda genom att användarna lyckas ta sig till graferna. Presentationen av den data som visualiseras i två grafer testas genom att se ifall användarna förstår kopplingen mellan värdena (data) och det grafiska, till exempel staplarna. Informationen är värdena som visas, dessa testas då användarna förstår innebörden, som hur många kilowatt-timmar som går åt för värmen till exempel. Syftet med testningar är just för att se om användarna förstår elförbrukning bättre efter att ha använt appen.
Schemat var flexibelt då det endast behövde maximalt 20 minuter och kunde utföra intervjuerna då användarna hade tid och på en plats som passade dem.
Intervjuerna utfördes endast ett tillfälle per respondent. Utrustningen som
användes var en modern mobiltelefon som hade appen installerad och något för att skriva ner svaren som användaren gav. Intervjuerna skedde en-mot-en för att inte
pressa användarna. Hur väl appen lyckas mäts i om användarna kan svara rätt på frågorna, men kommentarer de gör kan tas med för att ge ett mer kvalitativt svar.
2.2 Metodbeskrivning
Den teoretiska situationen simuleras genom att bygga en prototyp av appen som visar värden som är logiska och vetenskapligt baserade, men som endast simulerar reell data. Vår prototyp är designad i Adobe XD från företaget Adobe Systems Incorporated (även känt som Adobe), vilket är en programvara inom design för att skapa prototyper, användargränssnitt och dela användarupplevelser. Vår app är designad för en Android-telefon. Upplösningen som appen använder för att simulera mobilen är 360x640 pixlar.
Under utvärdering av vår prototyp får användaren gå igenom appen för två minuter utan instruktioner. Sedan intervjuas användaren för att se om de har förstått informationen som har presenterats. Under intervjun får inga svar på deras frågor utan måste navigera appen själva utan hjälp från någon annan person. Metoden är en variant av Design Science som är en del av Hevners (2007) perspektiv i tre cyklar, i vilken en prototyp byggs upp för att sedan användas till att samla
information. Figur 1 visar i korthet hur den här metoden går till väga. I detta fall är Evaluate den fas där användaren intervjuas för att få information om hur väl de förstår artefakten - det vill säga, appen.
Designen av vår app var främst grundad på hur man ska visualisera data på ett lättförståeligt sätt, vilken visualiseringsmetod som är bäst anpassat för vår prototyp. Tufte (2001) skriver i sin bok att all grafisk statistik som är tydlig,
noggrann och effektiv utger grafisk kvalité.
Författaren nämner utöver detta en del punkter som utmärker bra grafisk statistik: ● Viktigt att visa datan och att få användaren att reflektera över ämnet.
● Att inte förvränga vad datan presenterar.
● Att inte presentera många nummer i ett litet utrymme.
● Göra samlingar med strukturerad data (dataset) sammanhängande. ● Uppmuntra jämförelse mellan data.
● Avslöja data på flera detaljnivåer.
● Att ha ett tydligt syfte: beskrivning, utforskning, tabulering eller dekoration.
För att indata av appens visualiseringsmetoder ska simulera reell data, krävs det att man först förstår hur mycket el en villa förbrukar i genomsnitt per år. Enligt Eon (2018) och Fortum (2018), vilket är ett par elbolag skriver att den
genomsnittliga energiförbrukningen i ett hem är cirka 25 000 kilowatt-timmar per år. Konsumenternas Energimarknadsbyrå (2018) påstår att det är 20 000
kilowatt-timmar per år, vilket ligger rimligt nära de andra värdena.
Eftersom vår app är en prototyp av ren teori som sedan kan byggas upp för att bli en officiell app, är det viktigt att presentera data på rätt sätt. Det bestämdes att använda infographics för att det är lättare att förmedla information samt data med hjälp av grafisk visualisering till skillnad från ren text. I och med detta finns det avvikelser hur mycket data som egentligen behöver att visas för en användare. I och med att vår app först handlar om hur mycket el en villa i Sverige förbrukar per år, är fokusen att visa antalet kilowatt-timmar.
Prototypen baserades på skisser gjorda på penna och papper. Skisserna avgjorde hur färger och former såg ut i appen. Med hjälp av Tuftes (2001) forskning samt feedback från respondenter, itererades prototypen i en designfas för att bli mer informativ. Färgerna i graferna ändrades till starka individuella färger för att inte blandas med appens informationstext.
Under designfasen togs ett antal beslut för att underlätta prototypens användning. I en tidig fas av prototypen använde vi tabeller för att visa konsumtion mellan två år. Problemet med detta var att tabellerna visade stor mängd data utan
sammanhang. Eftersom tanken var att göra appen användarvänlig och undvika för många information fönster togs beslutet att inte använda tabeller. Dessa tabeller var tänkta att använda apparatikoner överst i kolumnen, men forskningen om infographics visade att det är mer effektivt att visa en graf för en användare än en tabell.
I och med beslutet ovan, blev det möjligt att skapa en graf för varje apparat i hemmet och jämföra två olika års elkonsumtion, men detta innebar att skapa nya knappar för varje individuell apparat i appen, vilket gör data överflödigt precis som tabellerna. Därför togs beslutet att göra en graf med alla apparater i samma sida av appen.
Under utveckling av prototypen skapades ett antal designidéer hur man visualiserar data för vår app. Dessa idéer var olika grafer samt tabeller för att representera data. Feedbacken från intervjuer var att det var enklare att se data genom en grafisk representation av data istället för enbart text. Nedanför är en genomgång av prototypen. Notera att det är dessa nedanstående vyer som våra testpersoner möter under testperioden.
Appen startas och användaren hälsas med ett popup-fönster. Detta fönster beskriver kort syftet med appen och hur man navigerar genom den. (se Figur 2)
Figur 2. En skärmdump på popup menyn. Ser till att användaren har förstått vad appen har för funktion.
När användaren trycker på uppfattat-knappen försvinner popup-meddelandet och visar navigationsmenyn. På den här menyn finns det två alternativ: en graf vilket visar årlig energiförbrukning och ett diagram vilket visar hur mycket el apparater har dragit förra och nuvarande året. Nedanför alternativen finns det en
informationsruta vilket förklarar att graferna syns bäst i landskapsläge på
telefonen När användaren trycker på jag förstår-knappen försvinner den tills appen startas om (se Figur 3 och 4).
Figur 3. En skärmdump på navigationsmenyn. En graf för årlig elförbrukning och ett diagram som visar skillnaden hur mycket el apparater har förbrukat mellan två olika år. När användaren trycker på jag förstår-knappen försvinner den tills appen startas om.
Figur 4. En skärmdump på navigationsmenyn som har dolt informationsfönstret då användaren har tryckt på Jag förstår-knappen.
När användaren trycker Visa graf-knappen visar appen en graf för årlig
elförbrukning. Om användaren trycker på visa diagram-knappen visar appen en årlig jämförelse av apparaters elförbrukning (se Figur 5 och 6). Efter grafen eller diagrammet har tolkats kan användaren gå tillbaka genom att trycka på
tillbaka-knappen vilket gör att appen går tillbaka till navigationsmenyn.
Figur 5. En skärmdump av apparatdiagrammet. Visar uppdelning av olika apparaters elförbrukning för två olika år.
Figur 6. En skärmdump på en av appens grafer. Visar hur årskonsumtionen av el ser ut jämfört med förra året.
Motivationen med frågorna är att testa användaren genom att be om information de endast kan få rätt genom att använda appen. Dessa frågor har skapats med hjälp av information om användartester från Hicken, J. och Miller, S. (2018). Språkval är viktigt med tanke på att detta inte är personer som är insatta i elektriska
system. De har däremot ett visst vardagligt ordförråd då de har erfarenhet av vissa termer inom elektricitet. Vårt språk bör därför vara på nivån av vad man hittar i en vanlig elfaktura. Metoden är anpassad för att inte göra så att användarna känner
att de gjort bort sig för att de inte förstår appen genom att använda språket för att lämna skulden på appen. Det vill säga, det skrivs till exempel att appen gjorde
användaren förvirrad istället för användaren blev förvirrad.
De första intervjufrågorna var för beroende på vad respondenterna tyckte och gav därför allt för subjektiva svar. Som exempel, “Tycker du att du vet mer om din elförbrukning?” Dessa frågor gav inga definitiva svar på om respondenten kunde tolka och navigera appen. Istället blev frågorna designade till att testa
respondenten genom att ställa frågor som har ett korrekt svar. Ovanstående fråga blev istället “Hur mycket el förbrukades i juni förra året?” vilket kräver att
respondenten navigerar appens menyer för att hitta rätt graf och sedan tolka grafen. Det fanns samtidigt många fler frågor, men de flesta togs bort då de gav likartade svar och visade ingen ny kunskap jämfört med redan existerande frågor. Även om fler frågor hade mer utförligt testat respondenterna verkade behovet inte särskilt stort när undersökningen är explorativ. Om en mer grundlig undersökning görs i framtiden kan det ge bättre resultat att ge respondenterna mer tester som visar samma typ av förståelse. Med ett mål att testa respondenterna skapades de nya intervjufrågorna utifrån information som syntes i graferna. Detta var bara ett steg ifrån grundläggande förståelse av grafer; att den horisontella axeln föreställde apparater eller månader och den vertikala föreställde konsumtion, samt att det skedde en jämförelse mellan det nuvarande året och förra året.
Frågorna för linjediagrammet som visar total konsumtion för varje månad är nedanstående, med det korrekta svaret under frågan:
1. Ungefär hur mycket mer kilowatt-timmar konsumerades i april förra året jämfört med det nuvarande året?
- Ungefär 3kWh mindre.
2. Under vilka månader är den totala energikonsumtionen högst i det nuvarande året?
- I januari och december.
3. Vilka månader var konsumtionen högre förra året än detta året? - Maj och juni.
Frågorna för apparatsidan är följande, än en gång med det korrekta svaret under frågorna.
4. Vilken grupp är det som drar mest el i hushållet? - Värmen.
5. Vilka apparatgrupper har använt mer el det här året än förra året? - Alla utom Tvätt och tork.
Följdfrågor ställdes också för att se vad som hade kunnat göras för att förbättra appen och ge förslag till vidare forskning. Dessa är öppna och har inget korrekt svar.
6. Har appen gett dig ett intryck om vad du kan göra för att minska din elförbrukning?
7. Var något i appen svårt att förstå?
2.3 Metoddiskussion
Det är viktigt att förstå att målet inte var att testa användare om de sparar eller ens visar ett annorlunda beteende. Detta hade varit väldigt svårt att testa och även om det lyckats hade det bara visat ett väldigt kortsiktigt beteende. Målet var att se om användaren förstår informationen och om de vet vad som drar mest el, samt om de förstår när elförbrukningen är som högst. För att visa den här informationen måste den vara presenterad på ett bra sätt. Att hitta en app eller ett program som
presenterar elkonsumtion väl visade sig vara svårt. Den behöver vara vetenskapligt grundad och visa varifrån datan kommer. Istället för att leta, inköpa och modifiera ett system som visar elkonsumtion i den graden som eftersöks så skapades den. Detta gav full kontroll över vad informationen var och hur den presenterades. Att skapa en app och använda den för att få ut information är en beskrivning som passar väl in på Design Science. Ett alternativ till detta var att hitta ett redan existerande system och använda det istället för den app som skapats, men det verkade som en nackdel att inte ha en vetenskaplig grund för systemet. Samt så
ansågs det bättre med en app som endast visade den information som användes i testet och inget annat. Detta gjorde det lättare för användare att använda appen.
För designen av appen används information från en tidigare forskningsstudie (Johnson, 2018). Att visa informationen genom en linjegraf verkade mest lämpligt då de ansågs vara bra på att visa förändring över tid. För att jämföra olika värden var stapeldiagram bättre (Johnson, 2018). Alla konsumtionsvärden - det vill säga, alla kilowatt-timmar - är ungefärliga värden tagna från olika elföretag. De ger nästan samma värden för små hushåll. Värdena för maj och juni var också
ändrade så att de visade en skillnad mellan åren, vilket testade användarna om de såg att det fanns någon månad förra året då det konsumerades mer el. Att göra en app valdes för att en app är ett relativt nytt koncept jämfört med vanliga
datorprogram och hemsidor. Det ansågs också vara viktigt att göra användandet enkelt och en app som är byggd specifikt för ett ändamål låter inte användaren göra lika många fel som till exempel glömma webbadressen. En app har också mer möjlighet att användas lokalt utan en internetanslutning då datan kommer in från lokala källor och behöver inte gå genom en utomstående server. Slutligen så
innebär en app också mindre klick för att användas än en webbsida och därför är det färre saker som kan gå fel.
3 Resultat
I studien fick tre personer fått använda appen och sedan svarat på frågor i intervjuform. Två av dem hade mindre erfarenhet med teknologi, men alla var i ungefär samma ålder. Motivationen till varför äldre personer valdes var för att de brukar ha mindre vana med vanlig teknologi som smarta telefoner. Det verkade rimligt att tänka sig att yngre personer förstår den här teknologin om en äldre generation gör det.
Intervjuperson 1. Eva, 55-65-år gammal kvinna, arbetar som sjuksköterska. Intervjuperson 2. Ronja, 45-55-år gammal kvinna, arbetar som receptionist. Intervjuperson 3. Lars, 55-65-år gammal man, arbetar som ingenjör.
3.1 Respondent Eva
Eva fick frågan som ska visa om användaren ser skillnad på de olika linjerna i linjegraferna och såg nästan inte skillnaden. Eva kunde inte ge något mer specifikt än att de var nära varandra.
“Nästan samma, lite mindre.”
Eva såg också att grafens högsta punkt delades mellan januari och december, vilket var både början och slutet på grafen. Detta besvarar korrekt andra frågan.
“Januari och december ser ut att vara högst, precis vid kanten.”
Att den blåa linjen i grafen skiljde sig från den röda verkar ha varit tydlig, men att de visade olika år var inte det. Eva fick rätt på frågan om vilka månader där konsumtionen var högre förra året, men visade en viss osäkerhet.
“Det är väl den blå linjen? Maj och juni tror jag.”
Om vilken apparatgrupp som drar mest el i hushållet var klart för Eva, då hon besvarade frågan med säkerhet.
“Värmen, den är ju galet hög.”
Hon lyckades också säga vilka apparatgrupper som konsumerat mer el det här året än förra året.
“Värmen är högre. Frysen lite mer. Tvätten också lite mer. Vattnet pyttelite mer. Tvätten inte. Det var det enda.”
Eva nämnde att hon kände mer kontroll över sin förbrukning, däremot kände hon inte av vad hon kunde göra för att sänka sin elkonsumtion. Tanken var nog att hon förstod hur mycket hennes apparater konsumerar, men inte vilka alternativ hon
hade för att sänka konsumtionen. Hon nämnde också att hon gärna skulle vilja se ändringar ske i realtid när hon stänger av och sätter på apparater.
“Kanske inte precis vad jag kan, men kanske lite mer kontroll över min förbrukning. Jag visste redan att värmen var hög, så jag skaffade värmepump. Skulle vilja kunna sätta på och stänga av apparater och se hur det påverkar hur mycket el jag
använder.”
Att förstå informationen som presenterades i appen var inga svårigheter enligt Eva, däremot hade hon svårt att läsa texten i fönstren med grafer.
“Rent principiellt tycker jag att texten är för liten, speciellt runt första diagrammet. Inte instruktionerna. Bara de som står för vad diagrammen visar.”
3.2 Respondent Ronja
Ronja gav ett exakt svar på hur mycket el som konsumerades i april förra året jämfört med nu.
“Tvåtusensjuttiotvå och ett halft ligger den ena på, så tre-fyra kilowatt-timmar mindre?”
Hon gav också ett korrekt svar på när konsumtionen var som högst, med lite osäkerhet i det hon tittade på.
“Början och slutet av graferna ser ut att vara högst, så Januari och December månad?”
Att den blåa linjen var förra året förstod hon och svarade korrekt på vilka månader konsumtionen var högre.
“Det är väl då den blåa linjen går över den röda? I så fall ser det ut att vara maj och juni.”
Än en gång stod det klart att värmen drar mest el i hushållet. Detta verkade vara självklart för Ronja sedan innan.
“Det är ju värmen som drar mest elektricitet.“
På apparatsidan verkar presentationen inte ha varit lika tydlig. Hon såg den gröna stapeln som ett genomsnitt och den röda som det nuvarande årets konsumtion. Hon svarade rätt på frågan, men misstolkade presentationen.
“Grön verkar vara genomsnitt och röd över det normala? Då verkar värme och tvättmaskin ta mest el. Efteråt verkar det lite över genomsnittet med frys och varmvatten.”
Ronja tyckte att en app fungerade bra för att presentera information om ens elkonsumtion, även om hon själv inte funderade på det ofta.
“Jag tänker inte direkt på hur mycket el mitt hem förbrukar men en app verkar ge bättre förståelse vad som tar mest el.“
Hon ville, precis som Eva, ha ett mer dynamiskt system som visar ändringar i realtid. Hon verkade också vilja ha en mer detaljerad sida för individuella
apparatgrupper där hon kan se hur konsumtionen ändras över tid för dem. Hon antydde också på att hon ville kunna stänga av och sätta på apparater för att se hur konsumtionen förändras.
“För mig som lekman så tycker jag appen är ganska enkel att läsa och förstå. Jag tycker inte att appen ska ändras om man inte ska lägga till timmar eller minuter för att se hur det jobbar hela tiden. När man sätter på varmvattnet så ökar
energiförbrukningen. Att se t.ex hur mycket energi kylskåpet drar när man är bortrest samt en annan vecka då man är hemma och öppnar/stänger dörren ser hur
skillnaden är där. Hur det ser ut när en hel familj duschar eller enbart en, etc.”
3.3 Respondent Lars
På första frågan var Lars inte heller så säker på hur mycket el som användes i april förra året, även om linjen för det året var under det nuvarande årets linje.
“Både är runt 2070, detta året lite mer, men sen byter de.“
Lars var inte specifik med vilka månader, men hade rätt i vilket halvår som drar mest.
“Det ser ut att dra mer el under vinterhalvåret, vilket jag förstår.“
Han lyckades bra med att jämföra åren i grafen för att se vilka månader som använde mer elektricitet förra året.
“Det ser ut att dra mer el i maj och juni i det förra året.”
Lars var osäker på grafen, men gav rätt svar på vilken apparatgrupp som drar mest ström.
“Jag förmodar att det är värmen, då den har högst värde samt har en röd textfärg.”
Lars förstod också att de staplar som var högre innebar att de apparatgrupper har använt mer el det året.
“Är det tvätten som tog mer nu? Nej, mindre nu?”
Att det skedde en jämförelse med förra året är något Lars uppskattade. Han verkar också ha önskat ett mer dynamiskt system som håller koll på en förbrukning och meddelar om man går över ett genomsnitt. Appen verkar dock ha gett intrycket att det visas ett genomsnitt och inte en jämförelse mellan två år.
“Appen verkar vara användbar då man har tidigare data att jämföra med. Kanske en notifikation lite innan man går över genomsnittet?”
Lars tyckte graferna var bra, men ogillade navigationen i appen. Han kände också att ordval för graferna hade kunnat förbättras.
“Lite svårt att navigera i appen men det kan man kanske förbättra. Ordval för graferna kanske kunde vara lite bättre. Graferna verkar förklara vad de vill visa.”
4 Analys
Alla användare visade ökad förståelse för hur de teoretiskt konsumerade el. Svaren antydde att de kunde navigera genom appen. De förstod också hur deras
förbrukning förändrades över tid och hur mycket el som förbrukades jämfört med förra året. De visste också mer om vilka grupper av föremål som drog mer ström än andra. Att de visste mer är tydligt, men de visade också mycket tvek. Svaren på Fråga 1 visade att det saknades noggrannhet i linjediagrammets värden. De kunde se att det var skillnad på de två åren, men hur stor skillnaden var verkade inte vara uppenbart. Fråga 2 gav raka svar och antydde att det syns där förbrukningen var som högst. Linjediagrammet var tydligt i sin jämförelse mellan åren, vilket syns i svaren på Fråga 3.
Det verkade vara en vanlig uppfattning om att värmen drog mest el i ett hushåll, vilket svaren på Fråga 4 indikerade. Däremot verkade det uppkomma missförstånd i Fråga 5; deltagarna verkade få för sig att det finns något element som visade ett genomsnitt. Staplarna i Fråga 5 visade bara elkonsumtionen för två skilda år och inte ett genomsnitt. Det visade inte heller att något är negativt, vilket var intrycket en av användarna fick då den ena stapeln i stapeldiagrammet var rödfärgad.
I Fråga 6 och 7 sa deltagarna att de vill kunna se hur deras konsumtion ändras om de slår av och på apparater, samt att de blir notifierade om de börjar närma sig ett genomsnitt av elkonsumtionen. Detta tydde på att de önskar en app som är
dynamiskt och som arbetar i realtid. Ett sådant system har föreslagits av ett flertal tidigare studier som Constanza (2012), Fan (2017) och Monigatti (2010). I Fråga 7 nämner användarna också att texten kan ha varit något för liten i graferna, samt att ordvalen kunde vara bättre.
Att visualisera data i form av en app istället för en hemsida verkar vara bra för det nutida hushållet, såsom Fan (2017) och Heller (2013) föreslog. Användarna
lyckades med mindre svårigheter navigera och hitta informationen utan
instruktioner förutom de som presenterades i appen. Att hålla interaktionen enkel och entydig verkar vara viktigt för de som inte är tekniskt lagda. System som de föreslagna av Boonchai (2018), Knudsen (2018) och Monigatti (2010) kan vara för komplicerade för de flesta hushåll.
I syfte att hålla visualiseringen enkel har Suppers och Apperley (2014) utvecklat oerhört enkla metoder att visa pågående elförbrukning, som att ha en lampa som lyser grönt när förbrukningen är låg och blir mer röd desto högre förbrukningen blir. Användarna nämnde att de ville bli meddelade när förbrukningen blir hög, vilket den här lampan kan visa. Detta pekar också mot ett mer passivt system där användare inte behöver manuellt kolla upp deras nuvarande förbrukning.
5 Diskussion
Appen var enkel i sin design och det verkade ha fungerat att vara minimalistisk. Användarna klarade av att navigera appen, fast med vissa svårigheter.
Linjediagrammet behövde mer noggrannhet i hur den uttrycker kilowattimmar, som en användare föreslog. Om appen skulle få en ny iteration som byggs med hjälp av användarnas åsikter skulle den ha följande förbättringar:
● Indikation på när elkonsumtionen når över genomsnittet, helst i röd färg. ● Bättre färgval för de olika åren. Använd inte röd färg då det ger intrycket av
att det är något negativt.
● Gör texten vid sidan om graferna större och tydligare.
I skapandets stund ansågs det att användarna skulle vilja ha mer detalj över hur de individuella föremålsgrupperna konsumerade el över året. Det nämndes aldrig, så det kunde ha vara varit överflödigt med ett diagram med den komplexiteten.
Det framkom att hushåll ville bli allt mer medvetna hur mycket ström som konsumeras, se Kjeldskov och andra (2015). Det finns många sätt att presentera den data och information hur ett hushåll konsumerar el. Att skapa ett system som använder sig av grafer och text för att visa kilowattimmar samt historik åt
användaren genom ett datorprogram var ett alternativ, ansåg Costanza och andra (2012) medan andra forskare fokuserade på att använda sig av en smartphone-app som hjälpte användaren att lösa dåliga konsumtionsvanor samt referenser hur man optimerar sin strömförbrukning i hemmet, se till exempel Xiaodong Fan med flera (2017).
Det finns något att notera vad gäller omfattningen av studien. Tre respondenter som fick sju frågor vardera är snålt. För ett mer pålitligt resultat bör fler
respondenter testas och med fler frågor. Studien är skapad mer som en
språngbräda för en mer utförlig studie där både app och intervjufrågor har mycket mer substans, med bland annat ett system som mäter den faktiska konsumtionen istället för att använda simulerad data.
6 Slutsatser och vidare forskning
Att elkonsumtion presenterades teoretiskt via en app gav användaren klar
information om hur deras fiktiva el spenderades. De förstod vilka apparatgrupper som drog mer ström och de förstod hur deras totala elförbrukning förändrades över ett år. Detta bevisades genom att ställa frågor som endast kan besvaras genom korrekt användande av appen och detta klarade användarna. De förstod
informationen som appen visade. Däremot fanns det svårigheter för användarna att läsa av appens diagram. Att förstå vissa texter var svårt och vissa färger gav fel intryck.
Användarna gav förslag på hur appen skulle utvecklas. Förutom att texten skulle vara mer synlig och färgvalen mer logiska ville användarna ha en mer dynamisk app som visar förändringar i deras elkonsumtion i realtid. Detta stärktes också genom tidigare forskning som har redogjort för ett mer komplicerat system för mer detaljerad information som visas i realtid. Det borde dock understrykas att dessa system var skapade av tekniskt insatta människor och kan vara för detaljerade eller komplicerade för det genomsnittliga hushållet. En enklare och tydligare
visualisering som den Heller (2013) eller Masoodian (2016) förespråkar kan vara att föredra för lekmän.
Om en app med riktigt produktionsvärde istället för teoretisk forskning skulle skapas föreslås följande punkter:
● Hitta ett sätt att dynamiskt mäta nuvarande elförbrukning, så som till exempel e-point-apparaten som beskrivs i Monigattis (2010) forskning. ● Gruppera mätningarna i en databas för lagring och lätt åtkomst.
● Visa informationen genom enkla diagram, som stapel- eller cirkeldiagram. ● Exakta värden borde visas i text, men större vikt läggs på diagrammen. ● Systemet borde också vara utvecklat för att ligga i bakgrunden i en
smartphone, där det kan meddela om förbrukningen blir för hög.
Ett ämne som är öppet för vidare forskning är om de individer som har ökat sin medvetenhet om deras elkonsumtion minskar sin förbrukning. Det hade också varit intressant att som detta förändrade beteende håller i sig över en längre tid och ifall ett system som mäter elförbrukning i detalj faktiskt används av de individer som har tillgång till det.
Referenser
Adobe XD [Online] Finns vid: https://www.adobe.io/apis/creativecloud/xd.html
Boonchai, P. et al. (2018) Energis: Interactive Visualization Tool for Resource Usage
Monitoring on Campus. [Online] ACM Digital Library. Finns vid:
https://dl-acm-org.proxy.mau.se/citation.cfm?id=3274158 [Hämtad 26e dec.
2018]
Costanza, E., Ramchurn S., Jennings N., (2012) Understanding domestic energy
consumption through interactive visualisation: a field study. [Online] ACM Digital
Library. Finns vid: https://dl.acm.org/citation.cfm?id=2370251 [Hämtad 8e dec. 2018]
Eon (2018). Så fördelas hushållselen i ditt hem [Online] Eon. Finns vid:
https://www.eon.se/privat/for-hemmet/energiradgivning/normalfoerbrukning.htm l [Hämtad 8e dec. 2018]
Fan, X. et al. (2017). Energy Visualization for Smart Home. Elsevier Ltd.
Fortum (2018). Elförbrukning och elanvändning. [Online] Fortum. Finns vid:
https://www.fortum.se/privat/smarta-hem/energismart-hemma/elforbrukning-ela
nvandning [Hämtad 8e dec. 2018]
Heller, F. et al. (2013). Counter Entropy: Visualizing Power Consumption in an
Energy+ House. [Online] ACM Digital Library. Finns vid:
https://dl-acm-org.proxy.mau.se/citation.cfm?id=2468771 [Hämtad 26e dec.
2018]
Hevner A. (2007). A three cycle view of design science research. Scandinavian
journal of information systems. [Online] Association for Information Systems. Finns vid:
https://aisel.aisnet.org/cgi/viewcontent.cgi?article=1017&context=sjis [Hämtad
26e dec. 2018]
Hicken, J. och Miller, S. (2018). How to Write Great Questions for Your Next User
Test. [Online] User Testing Blog. Finns vid:
https://www.usertesting.com/blog/how-to-write-great-questions-for-your-next-use
r-test/ [Hämtad 8e dec. 2018]
Johnson, L. (2018). The Difference Between Bar Graphs and Line Graphs. [Online] Sciencing.com. Finns vid:
https://sciencing.com/difference-bar-graphs-line-graphs-6471264.html [Hämtad
24e Nov. 2018].
Kjeldskov, J. et al. (2015) Facilitating Flexible Electricity Use in the Home with
Eco-Feedback and Eco-Forecasting. [Online] ACM Digital Library. Finns vid:
https://dl-acm-org.proxy.mau.se/citation.cfm?id=2838755 [Hämtad 26e dec.
2018]
Knudsen, S. et al. (2018) Democratizing Open Energy Data for Public Discourse using
Visualization. [Online] ACM Digital Library. Finns vid:
https://dl-acm-org.proxy.mau.se/citation.cfm?id=3186539 [Hämtad 26e dec.
2018]
Konsumenternas Energimarknadsbyrå (2018). Normal elförbrukning och elkostnad
för villa. [Online] Konsumenternas Energimarknadsbyrå. Finns vid:
https://www.energimarknadsbyran.se/el/dina-avtal-och-kostnader/elkostnader/el
forbrukning/normal-elforbrukning-och-elkostnad-for-villa/ [Hämtad 8e dec. 2018]
Masoodian, M. och Saturnino, L. (2016) Time-load: Visualization of Energy
https://dl-acm-org.proxy.mau.se/citation.cfm?id=2926061 [Hämtad 26e dec. 2018]
Monigatti, P. et al. (2010). Power and Energy Visualization for the
Micro-management of Household Electricity Consumption. [Online] ACM Digital
Library. Finns vid: https://dl-acm-org.proxy.mau.se/citation.cfm?id=1843052 [Hämtad 26e dec. 2018]
Nilsson, L. (2018). Energistatistik för småhus 2017. [Online] Energimyndigheten. Finns vid:
http://www.energimyndigheten.se/statistik/den-officiella-statistiken/alla-statistik
produkter/ [Hämtad 26e Nov. 2018].
Suppers, J. och Apperley, M. (2014) Developing useful Visualizations of Domestic
Energy Usage. [Online] ACM Digital Library. Finns vid:
https://dl-acm-org.proxy.mau.se/citation.cfm?id=2636853 [Hämtad 26e dec.
2018]
Tufte, E. R. (2001). The Visual Display of Quantitative Information, 2nd Edition. Graphics Press, Cheshire, Connecticut.
Usability.gov (2018). Planning a Usability Test. [Online] usability.gov. Finns vid:
https://www.usability.gov/how-to-and-tools/methods/planning-usability-testing.h tml [Hämtad 8e dec. 2018]
