1.简介
通过引入技术和基于软件的服务，现在已经实现了创建智能环境，让用户能够更无缝地与其直接环境交互。智能家居/环境架构专注于开发用户和设备之间的适当合作，以优化利用和提高体验和服务质量。因此，智能环境的目标是让用户使用物联网传感器轻松控制和调节设备。
本文着重于建筑内智能传感器网络的能耗和接口的用户参与设计。它描述了用户行为、智能传感器和智能能源连接的主要技术组件，以监控和可视化建筑环境中的能源使用和生成。物联网传感器的目的是激励用户改变其使用方式，以创造一个舒适、节能的环境；然而，传统的能源规划是一种静态设计。必须利用使用习惯来调整能源消耗，以有效促进变化。
终端用户体验在智能传感器技术的应用中起着至关重要的作用。在此背景下，本文研究了一种将最终用户与离网系统内的能源联系起来的模型。它借鉴了基于行为的设计研究，创建了最终用户行为改变的常见激励因素、原则、促成因素和障碍清单。
因此，在本研究中，三种不同的方法被应用于Sensible ENergy System（SENS）项目问题[1]并在共同创造空间方面进行实验。虚拟信息可以转换为实体信息，并且通过使用这种架构和数字接口应用的组合，用户的交互可以变成物理的。 1.1. 背景
随着当代智能家居实践中灵活、可配置工具的出现，例如用于感知空间探索的空间交互，智能环境开发的理论框架得到了加速[2,三,4,5]以及从物理基础设施传感器映射到数字基础设施传感器[6,7,8]将虚拟模型连接到智能物理模型的理论模型[9,10,11,12]. 智能环境的目的是允许用户和设备对其环境背景的变化做出响应。同事是一个动态问题，在使用静态配置时，它不能增加使用率和空间交互性。联合空间需要动态计算方法和源分布。这种方法基于智能家居设计，并开发了共同制作空间设计。通过创新的设计方法和流程，在智能能源、智能环境和用户行为的集成方面取得进展，SENS设计变得可行。智能能源计算模型[13,14,15]以及物联网传感器硬件组件的开发。 智慧城市让人们能够无缝地融入他们的建筑环境[16]. 智能能源因素被用作证据，证明舒适节能建筑和建筑管理的智能传感器为传感技术、共享可再生能源和计算处理创造了一个新时代，以促进智能环境的愿景[12,17]. 尽管在部署方面存在挑战，如住宅建筑，将转向现代家庭，但必须普遍增加使用，以进一步促进其使用[18]. 有几种方法可以提高其使用率，但用户行为是优化交互以改变智能环境和物联网传感器设计的关键。 基于行为的设计是一种交互活动，在动态设计环境中，不同的设计问题在不同的知识实体之间调用不同的交互[19]. 在人机交互范式中，例如混合主动[20]，动态界面[21]，分布式交互[19]、和用户体验[22,23]提出了物理到数字接口组件概念化的理论框架，以及它们与复杂环境变化以及内部和外部刺激的交互。 所有支持物联网的传感器都有自己的代理技术，可以理解用户，并且可以智能控制各种家用电器，从而创造更舒适的环境。该代理将基于单个区域的用户找出自己的消费需求，并帮助用户自动规划能源和智能环境调度，并将反馈给用户。同时，智能传感器为用户提供能源消耗的实时反馈机制，在不影响用户日常正常使用的情况下实现节能减排的目标[7]. 因此，智能传感器可以帮助用户模拟他们的行为和当前使用情况，以接收反馈和建议。 对于合作空间，能源转换需求将大于普通家庭。为了以最节能的方式工作，同时利用低能源关税，用户可以利用费用和能源使用的减少[24]. 由于使用大型机器来满足其需求，合租空间的用电量相对较大，且消耗幅度较大。智能电网[25]其特点是电力和信息双向流动，将有效利用现有电网，减少或消除停电、电压骤降和过载[18]. 因此，智能电网是一个将信息和通信技术（ICT）与电网电力系统相结合的概念，以实现高效、智能的能源生产和消费[26]. 单个模块不足以满足不同类型的行为和使用要求，例如共同工作空间、共同制作空间和智能环境。智能能源将能源设计从静态转变为动态，可用于智能能源设计[27]. 当传统配置和硬件设计发生变化时，用户行为必须重新调查需求，而上下文软件集成可以帮助研究人员立即寻找用户相关的时间和需求。上下文意识的定义[28,29,30]它主要能够根据不同的地理环境将用户所需的信息传输到用户可以使用的地方，通过传感器的协助并根据当时的情况因素提供适当的信息，并在无线网络环境中实现。此外，它允许服务开发人员为给定场景定义相关上下文，并且可以使用这些信息描述与系统交互期间的情况。 1.2. 动机和方法
本研究的目的是测试基于行为的智能能源环境，重点是提高共建空间的能源效率。该项目的动机是提高合作空间设施的使用率，增加用户交互空间的数量，并最大限度地利用动态能源消耗电力。
基于无线传感器网络（WSN）的应用程序必须支持重新配置，根据环境中的动态上下文变化，人工干预最少[31]. 基于空间的空间交互和嵌入信息，智能环境通过多种技术在许多方面得到了应用，例如传感器网络智能环境和协同空间探索。每个工具都向用户提供反馈，这对于确定使用与环境环境之间的关系至关重要。 对于本项目，假设所有用户都可以拥有代理系统，代理可以通过用户的行为改变设备的效果。用户不是静态身份，它有多种用途。我们不能使用单一身份来计算他们的行为，它需要动态计算和分析。因此，用户不仅可以了解他们的消费和日常行为，还可以了解他们对所产生的能源的投资，以改善使用体验。
SENS项目建立在共同创造空间的使用上；它包括智能能源、智能传感器和用户行为，为新的空间交互提供智能环境设计，并识别传感器层的传输和连接。
2.SENS框架
该项目的目的是帮助用户了解其建筑环境的能源模式，并根据用户选择和行为调整确定潜在的节能来源。虽然WSN可以记录用户活动、行为轨迹和使用情况，但它不能改变使用习惯。SENS环境为智能环境系统设计和动态交互行为规划提供了新的设计和交互途径。有鉴于此，为开发SENS提出了以下设计标准：
代理通信框架。运用角色扮演理论对代理人的交互行为进行建模。通过观察和记录，发现每个用户的日常使用情况不同。
智能家居环境。智能能源应可分解为空间嵌入式消费/发电信息的聚合。嵌入式信息将复杂性降至最低，并在交互和环境之间提供一致的集成；
智能能源环境。该离散代理应支持开放式、可重新编程的传感器输入输出与环境。组件应可重新编程和重新配置，以便进行更广泛的交互实验。智能传感器消耗设备使用无线传感器网络（WSN）连接，能量的产生通过全球移动通信系统（GSM）连接，并通过全球最大功率点（GMPP）跟踪模型进行计算。GMPP方法可以改善PV的存储效果和结果。智能环境包括结合外围结构或覆层元件的定制集成能源系统电网。
用户交互。用户交互是SENS的一个关键标准，旨在通过以用户为中心的方法创建一个基于行为的智能能源平台，该方法涉及迭代原型设计，以细化将用户吸收到动态传感器网络中的关键因素。
2.1. Agent通信框架
采用代理角色模型（ARM）可以模拟和预测行为[32]、代理技术和与设计系统的智能动态交互，称为基于动态代理的角色交互系统（DARIS），以检查交互行为。ARM系统有五个主要组件：角色、演员、舞台、脚本和场景。每个组件都有一个基于交互定义和机制的与其他组件的任务。因此，DARIS基于ARM系统，具有三层（内部设计场景层、进程间层和外部设计场景层）和五种不同类型的代理实体（用户代理、角色代理、导演代理、场景代理和舞台代理）[19]. 因此图1分为物理环境和虚拟环境。图的左侧是真实世界的设计，它配置了物理设备和用户行为。因此，在物理设计中，当用户与环境交互时，智能传感器开始跟踪行为并将数据上传到本地/位置服务器。本地/地点服务器数据实时上传到云服务。虚拟环境设计在图的右侧，生成/消耗的使用量和用户行为被转换为云服务中的数值和计算数据。在过程的交互方面，物理数据通过智能传感器进行记录，以感知使用和行为，从而控制虚拟环境并连接到物理对象中的变化。 我们使用智能传感器作为传感端口来创建一个可感知的能量空间；在环境中，每个物理对象都有自己的环境代理。环境因素图2分为人工智能体、界面智能体、偏好智能体和感知智能体。当用户进入空间时，本地服务器开始跟踪用户行为和设备消耗。消费数据和用户行为被传输到place服务器进行集成、计算和分析，并存储在数据库中。 代理通信框架包括人工代理、设备、本地服务器、消费管理器、通信协议、位置服务器、能量交换机和云服务器。用户是人类代理，它在物理空间中使用设备。当本地服务器接收到用户信息时，它开始通过传感模块、执行模块和通信模块与系统环境中的其他代理进行交互。本地服务器具有一个计算模型，负责处理和存储感知和接收的消息，以及一个控制模块，该控制模块使用该方法和接收的计算模块处理的信息以及与其他代理通信的信息，以进行进一步的分析和推理，从而为通信和执行模块。本地服务器的所有数据都通过通信协议传输到本地服务器。位置服务器包括代理、推理代理、位置监视和用户位置管理器。将所有信息传输到云服务器后，云服务器会记录数据并将其转换为人工代理，以显示并通知用户。
2.2. 智能家居/环境建筑
随着无线通信的发展，包含传感器单元和无线传输单元的传感器模块可以将感测到的信息无线传输到信息中心。这种传感模块可以分布在不同的位置，形成一个无线传感器网络，并将传感到的信息传输回控制中心。配备低成本、易于部署的无线传感器网络和广泛的移动自组网（MANET）的无处不在的智能环境正在为大规模城市监测创造新的机会。MANET和WSN的融合为开发新的物联网通信平台铺平了道路，该平台具有在不同领域广泛应用的巨大潜力[33]. 采用组件和连接的多设备映射方法。采用了为智能环境开发的体系结构及其与组件的后续连接。智能环境架构合理化，以考虑物联网组件的局部-整体关系以及能源的动态生成/消耗。
智能环境设计包括ZigBee来结合代理系统。ZigBee具有一些优点，例如低功耗、低成本、大网孔容量、小有效范围和灵活的工作频带，这就是为什么使用这种无线传感器网络的原因。在代理设计中，用户的行为信号被输入到代理系统中以确定动作，其传输类型是到相应设备的“字符串”。因此，Zigbee是一种有效的WSN传输介质，传输速度在10–250 kb/s之间，并且不会超过20字节。此特性非常适合在智能环境中进行传感。
2.3. 智能能源环境
本文提出的系统设计旨在帮助用户识别能源消费行为模式，了解其建筑环境的能源模式，并识别潜在的节能来源。在传输过程中通常会错过能量信息，但错过的信息可以使用户做出能源消耗决策和发电决策。
在传输过程中，能量信息通常会丢失，但丢失的信息可能会让用户做出能耗决策和发电决策。共建空间灵活复杂，具有不同的用户需求、空间类型、使用类型和相互关联的多因素。因此，我们需要找出实验空间需求，如空间配置、用户行为、机器使用状态、使用频率和可再生能源发电，详细信息将在本节中介绍。
2.4. 用户交互
SENS过程基于智能家居环境/架构概念集成了现实世界和虚拟环境，该概念涉及一个系统，在该系统中，物理实体和虚拟信息通过一系列物理变化、信息分析和用户行为建议以递归方式相互引用。为了集成虚拟环境和物理环境，必须将智能传感器和智能能源结合起来，以允许用户观察物理空间中的使用和行为，并与虚拟对象交互以提高设备使用率。
本文讨论了一种合适的无线结构，并鼓励用户行为符合结果，下一步是太阳能光伏和智能电网的结合。GPMT具有良好的传输效果，在存储和跟踪能量方面更加有效。然后，能量信息通过GSM发送到云服务器。系统将通过用户的行为和使用来迭代消费建议的反馈。透明信息对于普通用户来说是最重要的特征，因为大多数设计都无法轻易显示因果关系，并且需要切换设备以比较和理解数据。
这种传感模块可以分布在不同的位置，并将绿色能源、消耗能源和用户行为连接起来，形成无线传感器网络，以便将传感到的信息传输到控制中心分析和表示。分析数据使用率可以增加系统，从而最大化共享空间，减少日常使用。用户只需操作接收计算数据的接口代理即可更改其行为。
接下来的部分描述了SENS设计原型的开发，该原型基于用户体验设计方法和传感器网络技术，在一个物理合作案例研究中，即台湾纽约大学的Idea Factory。
3.协同制造空间：创意工厂
联合办公是一种安排，用户可以共享办公空间，通过使用通用基础设施，如设备、公用设施、接待员和保管服务，以及在某些情况下，茶点和包裹接收服务，节省成本和方便。此外，协同工作有助于员工避免在远程办公、旅行或在家工作时可能遇到的孤立，同时也消除了分心。
创意工厂是一个共同打造的空间，为他们的工作提供共享的大型高耗能机器。创意工厂是工程或设计领域以人为本的创造者的一个平台，通过在物理和虚拟空间中提供跨学科的工作间来学习、思考和制作。一个实验系统被用来评估和识别用户想要识别的潜在交互，以确定适合本研究的上下文场景。
创意工厂包含多个分布式思考角落，让制造商放松和思考。学习空间和翻转课堂的所有创新者都通过虚拟或物理方式连接起来，以便为创客提供动态可行的学习空间。
设施(图3)类似于智能工厂。在这家工厂里，我们有同事、合作者、普通办公室职员和一些兼职参与者。为了制造，将设计、数字和工艺车间的便利化和管理集成在一起，以提供无缝的工作流程。在这个实现空间中，它拥有专业设备，如木工、金属加工、激光切割机、3D打印机、CNC、机器人手臂和车间。这个空间有多个人物角色，但我们将关注共同制作和共同制作用户的行为。我们相信每一种行为都可以被描述，它们不仅使用能量，还产生能量。 3.1. 代理设计
除了传感器网络之外，代理还设计用于检索行为数据，以便按照中所示的通信框架，在合作环境中协调能源消耗和机器使用图2以下示例演示了激光切割机设备使用的一个交互序列，该序列涉及三个主要代理：人类、LC1（激光切割机1，本地服务器）和207（激光切割机房，位置服务器），以及两个I/O：门I/O和LC1 I/O。代理旨在协调和适应用户行为，不会直接降低能耗，如所示图4. 每个代理代表一个模块化的独立推理体系结构图5该表示法的优点是易于为建筑物内的各种交互场景设置、修改和扩展操作推理或策略。在用户（Human Agent）进入空间之前，他们需要在机器上进行预订，以便在适当的时间段内使用适当的数据集。在激光切割场景中，需要远程输入一组路径，每个路径都可以选择功率和速度。三个代理之间通信的事件序列为： 当用户进入空间时，人工代理通知代理协调器，后者又向207代理发出信号。207代理然后将通过与云服务器通信来检查用户ID；
如果预订有效，207代理将通知门I/O解锁门，与预订机器LC1关联的LC1代理将由代理目录通知；
激活LC1后，云服务器通过向云发送任务ID为每条路径提供初始（速度、功率）；
具有路径内部信念的LC1的顺序步骤是检查材料（通过与人工代理通信），然后在路径队列上循环以记录每条路径的能量消耗和持续时间。记录一组（路径、速度、功率、消耗）、持续时间）数据，并在循环完成时发送回云端；
如果中断信号是由人发送的，将通知207（房间）代理提供评论，通过检查产品结果来继续或停止过程；
当过程完成时，数据被发送回云服务器。通知LC1 I/O关闭顺序，并通知207代理任务的总能耗；和，
人类代理与207代理交互，以注销序列并离开空间。
激光切割机路径记录的优化和正常选项可以提供能量消耗模式，以及可能的用户对能量消耗模式的认识；如果时间更长，消耗的能量更高，则此选项也会影响消耗结果，但激光结果将更详细，如make所期望的那样。因此，每个代理都会相互通信，并有自己的任务和目标，并为用户提供优化选项。优化的选项有时可能不会产生最佳的输出结果，但会有更低的消耗。
3.2. 智能环境
计算概念，尤其是无处不在的计算，通常用于开发空间交互、包含无数传感器的空间、所有静态对象以及空间本身的社会应用程序，作为栖息地及其周围环境之间无缝人机界面的一部分。这个界面，或所谓的感性环境，可以感知居住者、条件、行为、环境事实和上下文信息。因此，如果我们在设计中加入另一种场景，例如共同创造空间，我们将对这类问题有同样的体验。当上下文是一种可以用来描述信息特征的情况时，用户会考虑这些信息并将其应用于相互交互中。此外，计算根据时间轴记录每一个动作、栖息地和行为，如工作、烹饪和原型制作，将之前的任务设定为目标，并分析空间中的活动。
一些智能环境设计师没有考虑用户实验与环境的交互。因此，SENS是一种通过智能环境设备实现的新体验设计。一般智能环境的构建与用户习惯有对应关系，但信息并不对应于每个用户的交互。通过物联网架构中对象的连接，设备可以相互传递信息，增加用户与环境的交互，在数字界面上显示信息，并以最容易理解的方式为用户提供所有信息。
简洁性/可读性UML(图6)图中显示了智能环境架构如何将动态能量的生成与环境中的传感器集成在一起。当用户进入空间时，本地服务器开始跟踪用户行为并监视设备消耗。传感器跟踪用户活动，并监控他们在Idea Factory中的能源消耗。消费数据和用户行为数据被传输到place服务器进行集成、计算和分析，并存储在数据库中。用户只需操作接收计算数据的接口代理即可更改其行为。随着无线通信的发展，包含传感器单元和无线传输单元的传感器模块可以将感测到的信息无线传输到信息中心。 3.3. 屋顶光伏智能能源
Idea Factory建筑的屋顶几何结构由十四个屋顶段组成。屋顶段定义为定义屋顶单个多边形的“n边简单多边形”。多边形链本身不相交，但在这种情况下，多边形可以包含孔。每个屋顶平面都有一个方向、坡度和坡度。根据多边形链，计算分段面积，并按水平和垂直方向布置面板。
为了预测反射平面上方特定点的太阳辐射量，使用Radiance Lighting Simulation Suite（在本文档中称为Radiance，可通过http://www.radiance-online.org/). Radiance是一个开源软件，能够预测任何平面上的物理精确照明水平[34]. 许多作者已经验证了使用Radiance Lighting Simulation Suite的预测[35,36,37,38,39]. 表1显示了每个屋顶段的平均每小时太阳电势（W）。以台湾云林县为例，平均每天可发电3.52千瓦，一年可发电1284千瓦。每小时（kW/)模拟值，每月总计以kW计算/每个屋顶段。此外，垂直或水平面板的最大数量的面积乘以模拟的每月总数，以计算潜在的屋顶段太阳能电势。为了计算每日和每月的平均贡献，每个月的日照时数是从天气文件中编译而来的，然后用于计算每月的小时平均数。 每个部分可以在不同的月份、小时和天产生不同的能量值，硬件的选择可以根据面板效率增加发电潜力。在这个实验中，Idea Factory的纬度为23.691，经度为120.533，数据通过中央气象局收集并进行计算。因此，可以确定所有硬件系统要求。使用1.1米×1.7米的面板发电，系统能效额定值为0.27，温度系数Pmax（空气温度变化约25)，如所示表2. 3.4. 用户交互
SENS是真实世界（设备）和虚拟世界（能量模拟）的集成，用于创建新的环境以及物理和数字对象的可视化，这些对象共存并实时交互。本节介绍SENS交互模型，同时使用面向设计的用户体验方法，包括基于计算协议和用户行为的交互空间交互。
图8表明，混合物联网模型是通过在协同工作/协同制造环境中分散智能传感器而构建的。在我们的合作实现环境中，传感器的选择包括使用红外传感器、超声波传感器、空气质量传感器、光敏传感器、光传感器、温度传感器和湿度传感器。基本的智能传感器无线传输功能Arduino duemilanov用于连接XBee以执行ZigBee通信模式，并实现能量控制、切换和传输到消耗管理器。此外，在协同工作环境中，如所示图8每个代理使用Raspberry PI和ZigBee通信模式实现，并实现能量控制、切换和传输回消耗管理器。 行为数据基于定制传感器的位置进行记录，然后将数据传输到本地服务器，计算行为并向传感器提供用户反馈。使用Xbee的主要原因是它可以用于各种应用程序，从ZigBee到高传输、低延迟的应用程序。此外，主机接口API是XBee的另一个重要部分。它是可互换的，可以处理不同类型的通信，包括ZigBee、802.15.4和WiFi。因此，所有智能传感器都可以记录能量/行为数据，并每隔15分钟无线将其传输到云服务器，以便计算、分析和存储数据。云服务器存储所有数据，并在适当的时候发布数据，将其转换为可用数据，显示在SENS界面上以通知用户。
在交互场景中(图9)，用户通过二维码进入创意工厂的每个空间，进入门上的屏幕。扫描二维码后，位置的能耗/发电量显示在SENS中，包含基本位置信息，如房间号和功能。 当用户接近位于房间内的电子设备时，有两种方法可以查看设备的当前消耗负载。首先，通过SENS，它在用户的移动设备上显示为能耗信息。其次，需求和使用将显示在物理LCD上，并向用户发送通知。通过该应用程序，用户可以选择评估他们可以节省多少能源，同时物理LCD会告诉用户在该区域可以访问哪些设备。在这种情况下，如果用户评估设备使用情况并选择能源生产，SENS将显示能源使用量、能源来源以及如果使用可再生能源（屋顶太阳能模拟），每月预计节省的美元金额。
总之，SENS原型将智能传感、传感器网络设计与用户体验相结合，以开发和测试基于行为的智能能源环境。原型包括共享共建空间内的能源消耗和生成。在共享空间中，每个用户都有不同的使用概况、行为和能源使用，这些都会影响日常环境和能源消耗。
4.SENS用户行为评估
前面章节中描述的SENS环境为智能环境系统设计和动态交互行为规划提供了新的设计和交互途径。为了有效地理解实时设计中的共存和交互，必须从用户角度评估所有设备及其效率。
一个月（2019年7月）内，每天使用SENS进行用户行为评估研究。为六名用户提供了Idea Factory智能应用程序(图9)连接到传感器网络和能量预测模块的手机上。使用SENS实现跟踪他们进出大楼、创意工厂内部活动、设备使用模式和能耗。 本节介绍了对用户活动的评估，以及他们如何通过物联网与连接对象的环境交互。模块化SENS设计有助于用户接收设备能耗的动态信息，以及基于屋顶太阳能光伏仿真模型的预测发电量，如第3.3节. 发电输出通过太阳能势模拟引擎提供，每小时平均输出。传感器数据和模拟数据都合并到云服务器中，如所示图9. 设备的每日使用记录可能会显示与原始配置的差异。设备运行、空闲模式和关闭能耗有不同的影响。通过数据记录，可以预先预测设备状况，以便更换设备。因此，记录了一个月的所有设备消耗量，以了解和模拟用户场景(图10). 4.1. 单月分析
用户和物联网连接设备之间的交互可以修改用户的行为，以降低位置的功耗。用户还可以通过此设备连接查看能源使用情况，以访问发电信息，例如太阳能电池板存储的状态。使用示例如所示表3在该图中，显示了同一空间中六种不同类型的用户的每周使用量。用户F类的使用量是所有用户中最高的，并且使用了大部分高消耗机器。 图11和图12在图表上显示一个月的记录数据。该图显示，即使用户每天呆在同一个地方，这种使用仍然有不同的效果。使用将通过系统的用户需求来改变他们的行为和日常活动。因此，每月记录可以帮助了解用户的基本行为和使用情况。该值的增加和减少是每天探索的方式，以确定差异的研究。 4.2. 单日分析
图13显示图形上数据的记录数据。图表显示，即使用户在原地呆了一天，保险箱仍然有不同的效果。使用将通过他们的行为和活动来改变。单日分析可以在每15分钟内了解用户之间的差异。 图14显示了蓝线中显示的消费数据在白天和每月都会发生变化，具体取决于使用情况和用户行为。图中的绿线显示了模拟的发电数据。结果突出了基于在屋顶段11上使用15面板光伏系统的日变化程度。然而，此设计模拟了本文描述的场景中的六个用户。然而，分布式存储每日波动的引入，例如我们在测试研究中观察到的波动，可以通过预测和模拟与消费模式相平衡。正如我们在实验中观察到的，人类行为是复杂的，多种因素决定了使用模式。没有有效的方法来指定或预测白天能源使用的增加和减少。然而，模拟反馈表明，实时查看消费数据是影响消费者使用习惯变化的有效方法。 5.结论
本研究的目标是通过使用传感技术和智能、互联和感知环境中的能源的复杂组合，帮助用户了解其建筑环境中的实时能源消耗模式。本研究的目的是测试基于行为的智能能源环境，重点是提高建筑物的能效。该项目的动机是提高高耗电设施的使用率，如合用空间，以增加用户的互动空间数量，并最大限度地利用动态和可再生能源，如屋顶光伏。
本文介绍了SENS（Sensible Space）框架，这是一个通过以用户为中心的方法开发基于行为的智能能源建筑环境的平台，旨在帮助用户根据使用时间和行为修改来识别潜在的节能来源。采用迭代原型设计方法，记录并分析了用户从进入空间、识别制作活动到探索能耗的交互序列。基于用户的旅行图、行为类别、设备及其与能源和环境的交互，提出了一种新的基于agent的虚拟孪生框架。
本文介绍了框架组件的设计和验证，以评估和了解终端用户在能源消耗情况下的情景。描述了联合制造空间IdeaFactory的用途，它将SENS组件与智能建筑环境中的能源使用、传感器、网络和用户行为等物理元素结合在一起。基于空间交互和空间中嵌入的信息，每个设备都向用户提供能源消耗反馈，这对于确定能源使用与环境环境之间的关系至关重要。
代理通信。由于构建活动是动态的，因此使用基于代理的通信来建模多个角色。代理通信层记录用户和设备的活动、行为轨迹以及建筑物内的使用情况。通过整合和规划动态交互行为，SENS环境为智能建筑的发展提供了新的途径。
智能能源环境。智能能源环境应可分解为消费/发电模块。在本项目中，建筑物的屋顶空间用于将可再生能源引入SENS框架。智能传感器生成使用虚拟仿真模型，该模型连接到跟踪设备消耗的无线传感器网络（WSN），并实时显示为智能能源的来源。
用户交互。用户交互是基于行为的智能能源平台开发的核心标准。以用户为中心的软件应用程序和方法在一个月内测试了六个用户。本文对收集的数据进行了分析和展示，以细化将用户同化到动态传感器网络中的关键因素。参与者表示，通过使能源信息透明化和可视化，他们能够更好地理解使用情况并改变自己的行为。
在未来的工作中，将进一步探讨基于能源峰值时间、半峰值时间和非峰值时间之间相互作用的使用时间（TOU）定价，以绘制能源消耗图。另一个工作领域是使用分布式储能，以延长太阳能光伏发电白天以外的有效运行时间。第三个调查领域是根据存储在SENS框架内的能源信用实施点对点交互。总之，用户体验记录不仅可以用于确定合作基础设施的能源需求，还可以修改使用行为。通过迭代设计，可以对建筑中的能源消耗模式进行不断的修正和微调，以确保用户和设备的使用得到通知。此外，分布式能源发电的引入，例如通过屋顶太阳能发电，可以改变用户行为，并将日常能源使用与可持续发展目标相结合。
