宾夕法尼亚州立大学伯克斯分校的一个研究小组采用跨学科的方法，结合自己动手的一个小举措，开发了一种可穿戴设备，可以区分室内和室外照明的区别。研究小组补充说，这种设备可以帮助科学家更好地了解户外照明对健康的好处，并在未来开发出可穿戴设备，推动用户获得更多的户外时间。

研究人员在最近一期的Hardware X中描述了这种便携式设备，它包括可以收集光源数据的传感器，包括波长和频率数据。他们使用一种称为人工神经网络（ANN）的机器学习方法来检查这些数据，以确定设备是放在室内还是室外。

根据工程学助理教授Matthew Rhudy的说法，室外和室内照明有明显的差异，传感器可以检测到。他说，太阳在紫外光谱中放出大量的光。室内照明往往是可见光。

“我们用传感器包收集了大量数据，”Rhudy说我们将在不同的地方设置传感器，让它在各种不同的环境和不同的照明条件下记录一个小时左右的数据。光是紫外线指数就可以很好地检测到它。如果它检测到大量紫外线指数，你很有可能在外面。”

即使是阴天，光照强度和色温差异也是暴露在室外照明下的信号。研究人员称，目前的研究表明，暴露在户外的自然光对身心健康都有好处。虽然科学家目前正在研究这些影响，但他们主要依靠参与者记录自己在室内或室外的观察结果，科学家称之为自我报告。

据宾夕法尼亚州立大学伯克斯分校的研究小组称，自我报告可能不如可穿戴设备那样准确，它可以精确地记录光线的变化，以及不同光源下的曝光量。

装置的初始测试是通过将装置放置在固定位置收集光照数据大约一小时来完成的。一旦数据被记录下来，研究人员就用人工神经网络将数据分为室内照明或室外照明。为了验证该装置，研究人员将传感器封装在固定的室内或室外位置，并在不同的地点、时间和天气条件下收集数据。共采集室内3640份和室外1368份。

跨学科，DIY方法

Rhudy说，这个团队采用了一种自己动手的方法来构建这个设备，依靠现成的现成组件。他补充说，基于这种方法，总成本约为70美元。

他说：“如果我们能做一个更便宜的电子产品，那就更便宜了。”

该机型目前还没有传输数据的能力，但未来的版本中可能会增加无线功能，比如蓝牙。

根据Rhudy的说法，如果没有宾州州立大学伯克斯分校对跨学科合作的正式和非正式鼓励，可以说，这项工作可能永远见不到曙光。他说，Rhudy的工程背景需要通过队友的心理和生物力学专业知识来增强。

“这类项目在我们的校园里经常发生，”Rhudy说当我刚开始的时候，我们有一批新教员，已经有一批教员开会，组成了一个名为人体运动研究中心的研究小组，主要是运动学和工程学的合作，但也包括心理学成员。其主要思想是探索精神健康、身体健康以及人体力学之间的这种人类联系。”

Rhudy过去主要研究用于无人驾驶飞机的传感器和传感器设计，他补充说，这些跨学科的联系不仅有助于填补知识空白，而且对创新本身也很重要。

他说：“只要和运动学和心理学的人在同一个房间里，谈论他们正在做的工作，就能激发灵感。”

根据Rhudy的说法，下一步将是探索将这一项目变为一个更大的长期项目的可能性，并寻求额外的外部资金。