APPROCCIO SISTEMICO E GESTIONE MULTISCALA DEI DATI
←
→
Trascrizione del contenuto della pagina
Se il tuo browser non visualizza correttamente la pagina, ti preghiamo di leggere il contenuto della pagina quaggiù
AGATHÓN – International Journal of Architecture, Art and Design | n. 07 | 2020 | pp. 180-189
DESIGN ISSN print: 2464-9309 – ISSN online: 2532-683X | doi.org/10.19229/2464-9309/7192020
ESSAYS & VIEWPOINT
APPROCCIO SISTEMICO E
GESTIONE MULTISCALA DEI DATI
Il caso studio ‘frigorifero’
A SYSTEM APPROACH AND
MULTISCALE DATA MANAGEMENT
A ‘refrigerator’ case study
Paolo Marco Tamborrini, Eleonora Fiore
ABSTRACT
Numerose tecnologie digitali come l’Intenet of Things, l’Intelligenza Artificiale e il Ma-
chine Learning potrebbero stravolgere il modo di concepire il processo progettuale,
soprattutto quando impiegate per reperire informazioni indispensabili alla definizione
del problema, individuare i requisiti e sostenere decisioni progettuali, tipiche della fase
di pre-design. In questo saggio si riflette sulla complessità del progetto, sulla necessità
di un approccio sistemico basato su metodi partecipativi e sull’utilizzo di prototipi co-
me strumenti per sbloccare il potenziale, ancora ampiamente inesplorato, dell’utilizzo
dei dati ai fini progettuali. In seguito a un esperimento condotto su un frigorifero, sono
state inoltre tratte conclusioni su visioni future, aspetti metodologici di progettazione
nell’ambito del design sistemico e sulla relazione tra dato e sostenibilità.
Many digital technologies, such as the Internet of Things, Artificial Intelligence and Ma-
chine Learning, could radically change the way of conceiving a design process, espe-
cially when they are used to retrieve essential information to define a problem, identify
the requirements and support design decisions, all of which are typical of the pre-de-
sign phase. In this essay, we reflect on the complexity of designing, on the need for a
systemic approach based on participatory methods and on the use of prototypes as
tools to unlock the potential, albeit still largely untapped, use of data for design pur-
poses. An experiment has been conducted on a refrigerator and conclusions have
been drawn on future visions, methodological aspects in the field of systemic design
and the relationship between data and sustainability.
KEYWORDS
design sistemico, sostenibilità, tecnologie digitali, requisiti, economia circolare
systemic design, sustainability, digital technologies, requirements, circular economy
Paolo Marco Tamborrini, Designer, is an Associate Professor in Design. He is in
charge of the Design School at the Politecnico di Torino (Italy). He is Founder and
Scientific Manager of the Innovation Design Lab, a hub in which Systemic Design is
used to guide innovation toward entrepreneurship and environmental sustainability. He
deals with design criticism and cooperates with some sector newspapers. Mob. +39
338/62.74.677 | E-mail: paolo.tamborrini@polito.it
Eleonora Fiore, Eco-Designer and PhD, is a Research Fellow at the Department
of Architecture and Design at the Politecnico di Torino (Italy) where she mainly carries
out research in the field of systemic design, sustainability and the IoT applied to the
design of product systems. Mob. +39 328/73.03.068 | E-mail: eleonora.fiore@polito.it
180
Tamborrini P. M., Fiore E. | AGATHÓN | n. 07 | 2020 | pp. 180-189
Negli ultimi decenni e dopo numerose spe- estesa di ‘rete di stakeholder’ o attori specifici del Il Co-Design e il ruolo dei designer in ambiti
rimentazioni, le tecnologie pervasive basate progetto, per tenere conto dei numerosi effetti complessi | Il designer svolge pertanto un ruo-
sull’Intenet of Things (IoT), sull’Intelligenza Arti- che può avere un prodotto durante il suo utilizzo. lo nella mediazione di requisiti, valori, ruoli e
ficiale e il Machine Learning hanno trovato obiettivi contrastanti degli attori interessati, man-
un’applicazione reale, introducendo nuovi mo- Il ruolo degli stakeholder e delle competen- tenendo una visione d’insieme del sistema. Per
di di gestire le informazioni e nuove forme di ze transdisciplinari | Con il termine pre-desi- i sistemi su larga scala, quindi, la progettazione
conoscenza. La capacità di processare i me- gn si intendono le numerose attività che si può essere considerata una ‘negoziazione in-
gadati tramite algoritmi e la possibilità di ap- svolgono durante la fase esplorativa, essenziali terdisciplinare’ piuttosto che la pianificazione di
prendere dagli stessi, danno origine a scenari per raccogliere le informazioni utili ai fini pro- un sistema perfettamente stabile, il cui risulta-
futuri ancora inesplorati. Soprattutto, disegna- gettuali e stabilire i valori che si vogliono veico- to si traduce in un comportamento emergen-
no i profili degli utenti e dei loro comportamen- lare all’interno del progetto. Per riprendere una te e imprevedibile che differisce da quello dei
ti, con dettagli preziosi e ricchezza di informa- visione nota e senza la pretesa di selezionare singoli individui. Il Design Partecipativo – me-
zioni qualitative e quantitative, definiscono re- un unico e specifico processo progettuale pos- glio noto come Co-Design – può fornire una ri-
quisiti1 e producono dati che, se opportuna- sibile, facciamo riferimento ai primi due moduli sposta, favorendo l’intervento di potenziali utenti
mente ed eticamente impiegati, possono di- del processo del Design Thinking sviluppati nelle decisioni progettuali che influenzano la lo-
ventare strumento per supportare i designer dalla Standford University (Fig. 2), concepiti in ro vita; l’uso di metodi e tool consente di rivela-
nella progettazione di sistemi di prodotti radi- maniera semplificata per consentire a chiun- re le esigenze inconsce o nascoste degli utiliz-
calmente nuovi, in particolare nell’ambito della que di comprendere il processo progettuale zatori, evidenziando una conoscenza pratica e
sostenibilità ambientale (Ramadoss, Alam and (Carter, 2016). Esistono diversi metodi per contestuale (de Bont et alii, 2013). Secondo
Seeram, 2018; Sonetti, Naboni and Brown, concretizzare questa fase d’indagine: la ricerca Sanders e Stappers (2008), l’applicazione del
2018; Ghoreishi and Happonen 2019; Ellen etnografica, la definizione di scenari alternativi, Design Partecipativo a problemi su larga scala,
MacArthur Foundation, 2019; Vinuesa et alii, i brainstorming e i focus group sono tra questi, durante le prime fasi della generazione dell’i-
2020). Allo stesso modo, possono facilitare la insieme all’uso di prototipi, anche rudimenta- dea, durante il processo di progettazione, così
progettazione su scale diverse, supportando il li, come strumento per stabilire una base co- come in tutti i momenti chiave della decisione,
passaggio da una scala micro, alla quale si giun- mune per la comprensione e la discussione cambierà la progettazione e potrebbe cam-
ge con l’acquisizione di conoscenze via via più (Hansen, Berente and Lyytinen, 2009). Tutti biare il mondo.
specifiche e puntuali, a una scala macro, attra- questi metodi d’indagine tendono però a esse- Gli impatti positivi del coinvolgimento degli
verso un processo inverso di astrazione che re informali e intuitivi per facilitare un feedback utenti nel processo progettuale sono stati e-
dal particolare ritorna al generale. In questo tempestivo da parte degli stakeholder (Cheng spressi da Mink (2016) e de Bont et alii (2013).
saggio, s’intende indagare la fase di pre-desi- and Atlee, 2009). La conoscenza dei requisiti e il coinvolgimento
gn, o rilievo olistico, che comprende la scoper- Nel caso della progettazione di sistemi com- attivo degli utenti dovrebbero portare al miglio-
ta dei requisiti e la loro specificazione, dando plessi, questa fase esplorativa risulta multifor- ramento dell’accessibilità e dell’accettazione del
seguito al dibattito iniziato negli anni ’60, nel me e articolata soprattutto a causa della diffi- prodotto-servizio, provocando una maggiore
decennio definito da Richard Buckminster Ful- coltà nell’individuazione degli attori diretti e in- soddisfazione, riducendo il numero d’iterazioni
ler della ‘scienza del design’ (Cross, 2008). diretti che verranno influenzati dal sistema progettuali e quindi i tempi e i costi di sviluppo.
Il movimento rappresentato dai cosiddetti stesso. Si tratta di attori univoci e peculiari che L’apertura del processo d’innovazione alla
‘design methodologists’, tra cui John Christo- dipendono, tra le altre cose, dai confini stabiliti società porta sicuramente benefici ma com-
pher Jones, Christopher Alexander, Geoffrey per il sistema che si sta prendendo in conside- porta alcuni rischi che non possono essere
Broadbent, Bruce Arche e Gary Moore (Con- razione: non possono essere generalizzati e ignorati. Il solo coinvolgimento dell’utente, in-
ley, 2004), ha cercato di strutturare il processo solo una loro corretta identificazione ci con- fatti, non garantisce l’identificazione di tutti gli
di progettazione2 dando il via alla gestione dei sente di procedere nella direzione corretta. La aspetti rilevanti e può essere fallimentare quan-
requisiti progettuali. La scoperta dei requisiti è complessità è un fenomeno in continuo cam- do le persone coinvolte non sono idonee al
un argomento comune a molte discipline al di biamento nei contesti, nei vincoli e nelle funzio- processo partecipato, causando un dispen-
fuori del design e dell’architettura; ogni discipli- nalità e richiede una gestione transdisciplinare dio in termini di tempo e di costi. La selezione
na ha però affrontato la sfida individualmente, (Berente, Hansen and Lyytinen, 2009), in gra- del panel adatto al co-design non è un’opera-
da prospettive diverse e con strumenti alterna- do di coprire numerose abilità e competenze zione banale e può richiedere molti sforzi da
tivi (mappatura, rappresentazione, elaborazio- per rispondere ai requisiti di tutte le parti interes- parte dei progettisti.
ne di modelli, per citarne qualcuno). sate. Per questa tipologia di progetto non pos- In ogni processo di co-progettazione la
Nel campo del Design, il dibattito sui requi- siamo più fare riferimento al lavoro di un singolo guida del designer è indispensabile per coin-
siti è iniziato con il lavoro di Giuseppe Ciribini designer illuminato. La complessità va di pari volgere le parti interessate nella creazione di
(1984) ed Enzo Frateili; tutt’ora è attivo e alla passo con la contaminazione delle conoscenze nuovi prodotti di valore. I designer fanno la dif-
base della metodologia prestazionale adottata per affrontare ogni nodo di un sistema. La defi- ferenza nei processi di co-progettazione anche
in molte Scuole italiane di design per struttura- nizione del team di progettazione e del net- perché possono lavorare con le parti e il tutto
re il processo decisionale e l’analisi dello sce- work di stakeholder è un’operazione specifica di (Westerlund and Wetter-Edman, 2017), diven-
nario nelle fasi iniziali del processo progettuale ogni progetto e dipende strettamente dal pro- tando figure strategiche nella gestione dei si-
(Germak and De Giorgi, 2009). Poiché i requi- dotto o dal servizio che si intende sviluppare. stemi di più grande portata e complessità.
siti sono l’espressione dei valori del sistema, Nella progettazione dei sistemi non si può Sanders e Stappers (2008) presentano l’idea
come tali, meritano di essere strutturati e inda- pretendere che tutti i requisiti siano noti prima di designer come facilitatore creativo, in grado
gati a fondo seguendo passaggi fondamentali, della costruzione del sistema stesso, in quanto di mediare le interazioni tra persone con diversi
che ne consentono l’individuazione, la descri- continueranno a cambiare con il passare del livelli di conoscenza, abilità e creatività. I due
zione attraverso modelli e gerarchie, la valida- tempo. Le decisioni progettuali saranno prese studiosi sottolineano l’importanza del designer
zione e la gestione nel tempo. Combinando le in risposta a nuove conoscenze, ovvero man come esperto di dominio nello sviluppo del
categorizzazioni fornite da Cheng e Atlee (2009) mano che si comprenderanno meglio i requisiti progetto, creando nuovi strumenti per svilup-
e da Hansen, Berente e Lyytinen (2009) si ot- (Lyytinen et alii, 2009). La comprensione del pare un processo di Co-Design a supporto
tiene uno strumento per gestire i requisiti dei problema e la risposta progettuale dovrebbero della creatività collettiva. Possiamo affermare
diversi attori, riassunto nei passaggi principali e co-evolvere come due attività inscindibili e in- quindi che i designer forniscono un altro modo
secondari nella Figura 1. Considerando la com- trecciate che si compongono a vicenda (We- di pensare; sono ‘bravi’ nella definizione e ca-
plessità dei sistemi prodotto-servizio e delle ri- sterlund and Wetter-Edman, 2017). Inoltre l’e- ratterizzazione dei problemi e hanno la struttu-
cadute di questi sugli aspetti economici, am- voluzione dei requisiti risente dell’evoluzione ra mentale per gestire informazioni incomplete
bientali e sociali, occorre ripensare il concetto tecnologica ma anche dell’evoluzione del con- senza rimanere bloccati. Per formazione, la
di ‘utente-target’, promuovendo un’idea più testo socio-culturale (De Risi, 2001). maggior parte dei designer è abile nel pensiero
181
Tamborrini P. M., Fiore E. | AGATHÓN | n. 07 | 2020 | pp. 180-189
Allo stesso modo, quindi, si può presumere di
poter utilizzare questi sistemi anche per la ge-
stione di requisiti variabili, incerti, incompleti e
in evoluzione. Si tratta di compiti impensabili
con le sole capacità computazionale dell’indivi-
duo umano e quindi delegabili alla tecnologia
per una prima interpretazione. Tra le potenzia-
lità di questi strumenti annoveriamo anche
l’ottimizzazione delle prestazioni (ad esempio
quelle energetiche) in modo dinamico rispetto
al cambiamento dei profili operativi, ovvero del-
le persone che s’interfacciano con il dispositi-
vo, o l’adattarsi in fase di esecuzione a nuove
condizioni ambientali o, ancora, a nuovi requi-
siti che non erano stati previsti durante lo svi-
luppo (Cheng and Atlee, 2009).
Un caso studio in questa direzione è il ter-
mostato Nest di Google (Figg. 5, 6) in grado di
Fig. 1 | Steps in the investigation of design requirements. modulare il riscaldamento in base alle abitudini
Fig. 2 | Design Thinking Process (source: Standford Uni- e alle preferenze degli inquilini, imparando e
versity, dschool. stanford.edu). programmandosi da solo e fornendo un report
mensile all’utente, che potrà confrontare i con-
sumi e comprendere come migliorare l’efficien-
visivo, nella conduzione di processi creativi, nel stico per aiutare i designer a gestire tutte le za energetica con piccoli cambiamenti3. Que-
trovare le informazioni mancanti ed è in grado parti del sistema, considerando molteplici re- sto oggetto rimane ancora oggi uno degli
di prendere le decisioni in assenza di informa- quisiti, in particolare quelli ambientali con rica- esempi che meglio coniuga la capacità di
zioni complete. dute sull’economia e sulla società. Il DS aiuta a adattamento basata sui dati di consumo reali e
Per la progettazione di sistemi complessi gestire la scala dei dettagli, da mega a nano e la riduzione degli impatti ambientali. Il prodotto
sostenibili emerge quindi la necessità di formu- viceversa, gestendo tutti gli aspetti rilevanti, ha subito un’evoluzione partendo dall’appren-
lare un modello ibrido che utilizzi i processi di compresa la rete di relazioni che s’instaura tra dimento delle abitudini degli inquilini in modo
co-progettazione coinvolgendo non solo gli uti- le parti interessate e tra queste e l’ambiente da soddisfare il comfort termico, ottimizzando i
lizzatori e gli stakeholder ma anche tante figure (Bistagnino, 2016). In ottica di sostenibilità, il consumi, fino a spingersi, nelle ultime versioni,
scientifiche e professionali interdisciplinari. Per passaggio dal mega al nano è indispensabile al dialogo con i fornitori di energia per contrat-
il caso studio in oggetto, riferito alla progetta- per arrivare a misurare gli impatti del singolo tare il prezzo evitando i picchi energetici (Kane-
zione, produzione e utilizzo dell’elettrodomesti- prodotto relazionato al sistema, studiando tutti llos, 2016). Si tratta di una task non solo one-
co frigorifero, è stata disegnata, per esempio, i componenti e la loro funzione, ma anche ana- rosa in termini di tempo ma anche impensabile
una rete di attori idealmente coinvolgibili (Figg. lizzando le interazioni che si generano con gli per un individuo.
3, 4). È importante impostare il dialogo e l’inte- individui, per poi tornare al mega, ovvero alla GoPro è un altro esempio di azienda che
razione tra le parti gestendo efficacemente le progettazione di sistemi di prodotti maggior- utilizza i dati per migliorare i propri prodotti, im-
attività all’interno del sistema. Individuare uno o mente incentrati sulla sostenibilità, in grado di parando dalle modalità d’interazione degli
più obiettivi comuni, non in contrasto tra loro, semplificare la vita e le azioni quotidiane delle utenti con essi (Ramadoss, Alam and Seeram,
permette di unire le competenze in modo effi- persone. Il contributo del DS consiste nella ca- 2018). Le informazioni possono essere acqui-
cace e di negoziare i requisiti e i valori. pacità di gestire la complessità attraverso l’a- site in modo indiretto, analizzando il comporta-
nalisi a livelli e momenti diversi (cambi di scala), mento degli utenti; l’azienda è così in grado di
Progettare sistemi complessi | La parte più evidenziando le inefficienze dei prodotti attuali accedere a requisiti inesplorati, o taciti, e può
difficile nella progettazione di sistemi complessi e trasformandole in altre funzionalità e signifi- progettare nuovi prodotti, migliorando l’usabi-
risiede nel non sapere come progettarli (Beren- cati del prodotto. lità e le performance. Sovente la progettazio-
te, Hansen and Lyytinen, 2009). Tuttavia è ri- In quest’ottica, sono stati considerati i be- ne parte da oggetti già esistenti, perché costi-
chiesta una visione sistemica in grado di met- nefici dell’utilizzo degli indicatori IoT per racco- tuiscono una base ingegnerizzata e concreta
tere in relazione le diverse componenti in modo gliere informazioni mancanti sia sul prodotto da cui avviare un’analisi approfondita (Jonas,
fluido, dinamico e solo parzialmente prevedibi- che sul suo utilizzo e monitoraggio. Ne deriva 2007). Sono i mezzi attraverso i quali esplora-
le. Una nuova sfida per la progettazione è che i un accesso a una conoscenza più precisa e re, proporre e creare conoscenza da trasferi-
sistemi futuri e gli artefatti ad essi collegati ten- meno informale, adatto a definire fasi pre-desi- re; facilitano la comunicazione tra progettisti e
gano in considerazione questo grado di mal- gn per nuove progettualità sostenibili, come utenti finali (de Bont et alii, 2013). Winnow
leabilità e fluidità, che può passare – come sug- s’intende dimostrare attraverso la sperimen- (Figg. 7, 8) è un sistema che utilizza la visione
geriscono Berente, Hansen e Lyytinen (2009) – tazione condotta sul caso studio frigorifero e di artificiale e il riconoscimento degli alimenti per
attraverso le pratiche di co-progettazione con seguito descritta. L’Intelligenza Artificiale (IA), contribuire a ridurre gli sprechi alimentari pro-
gli utenti o lo sviluppo di tool per la personaliz- inoltre, potrebbe essere applicata per il com- venienti dal settore della ristorazione, ed è in
zazione da parte degli utenti, ma può anche plesso compito di riprogettazione di intere reti grado di acquisire i dati, tracciare e classificare
coinvolgere strumenti intelligenti che appren- e sistemi, ma sarà necessaria sia la collabora- i rifiuti. Dopo un periodo di training, gli algoritmi
dono dall’uso, artefatti in evoluzione dinamica zione tra gli stakeholder, in antitesi alla tradizio- sono in grado di riconosce automaticamente i
o artefatti generati dagli utenti stessi. Il desi- nale competizione, sia un certo grado di su- cibi sprecati, risparmiando tempo per il perso-
gner sarà tenuto a prestare sempre più atten- pervisione per supportare queste applicazioni nale che non deve inserire manualmente i dati.
zione alla fluidità post-sviluppo di un prodotto, sistemiche. Gli algoritmi IA ben progettati e addestrati sono
notevolmente differente rispetto a quella del molto potenti e adattabili; in ogni caso tali si-
passato. I requisiti dovrebbero essere pertanto Sistemi in grado di apprendere | Alcuni siste- stemi dipendono dalla qualità e dall’intensità
adattabili e accompagnare la continua evolu- mi tecnologici sono oggi in grado di prevedere dell’addestramento.
zione del manufatto, anche dopo l’implemen- e gestire un certo grado d’incertezza, dettato Xovix (Figg. 9, 10) è un sensore 3D di loca-
tazione (Hansen, Berente and Lyytinen, 2009). da comportamenti imprevedibili da parte del- lizzazione della persona completamente basa-
Nella trattazione dei sistemi complessi, il l’utente o da condizioni ambientali mutate (in- to sull’IA per il settore retail in grado di acquisi-
Design Sistemico (DS) fornisce un approccio oli- terruzione di corrente, minacce alla sicurezza). re i dati real time delle persone nel loro percor-
182
Tamborrini P. M., Fiore E. | AGATHÓN | n. 07 | 2020 | pp. 180-189
so all’interno di un edificio (Gyger, 2018). Que- tura interna ed esterna. La luce accendendosi
sti modelli sono predittivi: prevedono il movi- testimoniava l’apertura del frigorifero, permet-
mento di una persona da un fotogramma all’al- tendo di valutare l’interazione dell’utente con
tro e funzionano anche in assenza di una visio- l’elettrodomestico. Il consumo di energia inve-
ne ininterrotta delle persone. Nell’era della spe- ce è stato misurato con una smart plug ester-
rimentazione dei negozi sempre più automatiz- na che raccoglieva il dato in ogni secondo, for-
zati, senza cash out, come nel caso del nego- nendo l’impronta digitale dell’apparecchiatura
zio Amazon Go, i sensori 3D basati su IA pos- caratterizzata da un andamento ciclico con fasi
sono rilevare quando una persona prende un alterne di attività e inattività ben riconoscibili
articolo da uno scaffale, lo posa o effettua una (Fig. 13). Quando l’utente non apre la porta del
decisione d’acquisto seguendola per tutto il frigorifero per lungo tempo, questo ciclo si sta-
percorso. Tutti gli esempi riportati non sono esau- bilizza in un ciclo standard. Dall’analisi dei dati
stivi ma strumentali per mostrare le potenzialità si possono trarre conclusioni più ampie, evi-
dei prototipi che impiegano l’uso delle tecnolo- denziando come le conoscenze acquisite pos-
gie digitali per specifiche finalità progettuali, ov- sano produrre indicatori per rilevare delle ano-
vero per migliorare le performance anche in ot- malie ed effettuare una manutenzione preditti-
tica di sostenibilità ambientale. va o generare modelli in grado di influenzare
direttamente la riprogettazione del prodotto.
Il caso studio ‘frigorifero’ | In ambito dome- Per esempio, un frigorifero potrebbe rico-
stico l’Internet of Things e l’Intelligenza Artificia- noscere un’anomalia sulla temperatura interna:
le hanno già fatto il loro ingresso ufficiale con se si riscalda più velocemente del previsto, po-
l’introduzione di assistenti vocali, videocamere trebbe significare che la guarnizione non è in
Wi-Fi e sistemi di domotica integrata, renden- grado di isolare efficacemente. Un’umidità ec-
do accettabile e perseguibile l’utilizzo dei flussi cessiva evidenzia, per esempio, il bisogno di
di informazioni generati dai diversi livelli del si- pulizia dell’oggetto. In altri frangenti invece si
stema per futuri scopi progettuali. I dati tuttavia potrebbero prevenire guasti e rotture al com-
non costituiscono una forma di intelligenza di pressore o al motore, captando problemi nel
per sé. Il designer è chiamato a darne un sen- sistema di raffreddamento e avvisando di con-
so, scegliendo quali informazioni saranno utili seguenza l’utente. Potrebbe anche essere l’u-
in fase progettuale per la realizzazione di pro- tente a causare un’anomalia energetica, per
dotti intelligenti per gli spazi domestici. È, inol- esempio, lasciando la porta aperta o inserendo
tre, auspicabile un ruolo del designer, insieme alimenti troppo caldi.
alle aziende, nella pianificazione della raccol- Se queste azioni venissero riconosciute e
ta dati, nell’interpretazione e visualizzazione dei clusterizzate, si potrebbe intervenire puntual-
stessi per ottenere una massa di informazioni mente con misure correttive in grado di salva-
utili per nuove progettualità di prodotti e servizi guardare il prodotto e ridurre il dispendio ener-
più funzionali e sostenibili. getico di un elettrodomestico connesso h24
Si verrebbe a generare una forma di cicli- alla corrente di cui si ha solo una vaga stima
cità progettuale, a effetto valanga, ricca di infor- sui consumi4. Non si ha nessuna conoscenza
mazioni utilizzabili dai designer, dalle aziende e sul consumo effettivo del frigorifero in un am-
dagli stakeholder per migliorare e innovare, sia biente reale/complesso come quello domesti-
in forma incrementale sia radicale, i prodotti sul co e nell’interazione con gli utenti che lo utiliz-
mercato. Questa pratica, se canalizzata in mo- zano quotidianamente o con gli altri elettrodo-
do opportuno rispettando il codice etico sull’u- mestici a cui è connesso. Non è possibile ge-
tilizzo dei dati, può portare alla progettazione di neralizzare perché le abitudini di consumo e le
prodotti che rispondano alle esigenze dell’u- condizioni domestiche variano in base a innu-
tente, tenendo conto delle questioni ambientali merevoli fattori e questo comporta che le ri-
a cui è difficile dare una risposta univoca e glo- sposte attualmente date in ottica di sostenibi-
balizzata. Tale prassi aiuterebbe, infine, a con- lità non siano realmente efficaci e contestualiz-
siderare un numero crescente di attori e, quin- zate. Lo studio condotto tuttavia risulta limitato
di, di requisiti utili nei processi decisionali e nel- poiché il prototipo utilizzato non era dotato di
lo sviluppo dei nuovi prodotti o nuove tipologie. dispositivi in grado di identificare anomalie nei
Come caso studio applicativo si è scelto di cicli standard. Per fornire una visione basata sui
analizzare il contesto domestico, considerando dati si sarebbe dovuta condurre una sperimen-
la casa come un sistema che può essere os- tazione in più abitazioni, con diverse caratteri-
servato a diversi livelli di dettaglio. Si è scelto di stiche tipologiche e ambientali, e con l’impiego
concentrarsi sul frigorifero con una sperimen- di algoritmi smart per la lettura dei risultati.
tazione che ha previsto il monitoraggio di alcu- I dati sull’uso reale di un prodotto in più
ni parametri fisici per un periodo continuativo, abitazioni potrebbero essere raccolti per un
per comprendere le dinamiche domestiche che breve periodo, con un rivelatore ad hoc per
ruotano intorno a questo elettrodomestico, in- l’esperimento, al fine di ottenere proiezioni
Fig. 3 | The design team involved in the development of
dagando le ripercussioni su tre livelli: i) per la ri- sulla vita utile dell’apparecchio e sui tempi di
connected new appliances.
progettazione del frigorifero; ii) per la riproget- sostituzione o aggiornamento dei componen-
Fig. 4 | The network of stakeholders related to the de-
tazione di una routine domestica in cui il frigori- ti, al fine di ottenere i massimi valori in ottica
velopment of connected new appliances.
fero svolge un ruolo chiave nella gestione dei pa- di economia circolare. Il saggio, in questo ca-
Fig. 5 | 3rd generation Nest Learning Thermostat con-
sti; iii) per progettare nuovi modelli di business so, fornisce alcune linee guida e indicazioni
sidered to learn about user behaviour (source: store.
che non prevedano il possesso dell’oggetto. per studi futuri che vogliano affrontare l’utiliz- google.com).
Per questo esperimento è stato inserito al- zo di dati per una progettazione in ottica di
Fig. 6 | 3rd generation Nest Learning Thermostat deliv-
l’interno del frigorifero un rilevatore prototipo estensione del ciclo di vita di un prodotto, fa- ers a report each month and it can be monitored and
(Figg. 11, 12) in grado di raccogliere le informa- cendo affidamento sulla tecnologia per i mo- controlled by the user through a smartphone (source:
zioni relative alla luce, all’umidità, alla tempera- nitoraggi prolungati (Norman and Stappers, store.google.com).
183
Tamborrini P. M., Fiore E. | AGATHÓN | n. 07 | 2020 | pp. 180-189
nelle fasi precedenti, in ottica di scarto zero le implicazioni progettuali di un approccio ba-
con ricadute sulla manutenzione ed eventual- sato sui dati. Il ragionamento potrebbe essere
mente sulla rigenerazione (R3, R4). esteso ad altri prodotti, partendo da analisi
La Tabella 1 mostra le relazioni tra le linee approfondite in modo analogo, individuando
guida, la fase del ciclo di vita su cui s’incentra- una serie di parametri che, se monitorati, pos-
no e le strategie dell’economia circolare a cui sano avere ricadute progettuali, generando
rispondono. Le linee guida possono essere det- miglioramenti dal punto di vista degli impatti
tagliate come segue: i) Ripensare – ridisegnare ambientali. La progettazione di ambienti do-
i processi in modo da includere l’attività dell’u- mestici sostenibili è quindi una pratica possibi-
tente per attivare azioni correttive sul prodotto, le attraverso un approccio di Design Sistemico
fino a ripensare totalmente l’oggetto e a met- supportato dalla raccolta di informazioni au-
terne in discussione la forma e le dinamiche tentiche sugli utenti e sui luoghi in cui abitano.
che attualmente genera; ii) Adattare – il prodot- Si tratta di un approccio che consente di ge-
to potrebbe adattarsi al comportamento dell’u- stire la complessità e il passaggio dal micro al
tente e quindi costruire sistemi di apprendi- macro e viceversa, per un reale impatto sui
mento in grado di evolversi e cambiare con l’u- comportamenti e quindi sulla sostenibilità del
tente; iii) Prevedere – definire modelli di utilizzo singolo individuo (micro) all’interno di una so-
per apportare modifiche specifiche al funziona- cietà/territorio (macro).
mento del frigorifero, come ad esempio influire Attraverso la sperimentazione presentata
sui cicli di raffreddamento in base alle routine s’intende far leva sull’uso dei prototipi IoT per
dell’utente; iv) Informare – avvisare l’utente quan- portare a un miglioramento dei prodotti attuali e
do si sperimentano anomalie energetiche, pre- allo sviluppo di nuovi. Si propone l’uso dei dati
Fig. 7 | Winnow uses AI technology to reduce food venendo guasti e consumi irregolari. La ricerca come parte naturale del flusso di lavoro del
waste in commercial kitchens (source: www.winnowso- condotta mira quindi a evidenziare come que- progettista e del produttore, per comprendere
lutions.com). ste strategie di sostenibilità siano perseguibili meglio gli utenti e, a seguire, i prodotti e i servizi
Fig. 8 | Food waste is detected using a camera and in particolare grazie alla conoscenza dell’uten- (Interana, 2015), attraverso l’acquisizione quan-
weight sensors connected to Winnow (source: www.win te e dell’uso dei prodotti nei tempi e nei luoghi titativa dei dati (sensori) e l’uso di strumenti qua-
nowsolutions.com). specifici, evitando generalizzazioni e standard litativi (feedback, questionari, interviste). Ciò po-
poco flessibili. trebbe portare a migliorare i prodotti attuali o a
rendere più efficiente la manutenzione attraver-
2016) e sull’individuazione di pattern (Fig. 14). Limiti e sviluppi futuri | Lo studio presenta un so il monitoraggio proattivo, il controllo remoto
approccio non esaustivo ma percorribile se ap- e la manutenzione predittiva. Inoltre, si potreb-
Massimizzare la vita utile o ripensare l’og- plicato a prodotti durevoli, la cui fase di utilizzo bero fornire informazioni significative per l’uten-
getto? | L’esperimento ha portato a testare le risulti particolarmente impattante e per i quali si te portandolo a risparmiare, grazie all’interazio-
potenzialità dell’approccio ma richiederebbe in- voglia estendere la vita utile. Altri casi applicati- ne con altri dispositivi connessi o con i fornitori
dagini più lunghe con un campione esteso di vi idonei a questo approccio possono essere i di servizi. O, ancora, una visione sistemica sui
abitazioni per avere una raccolta dati significa- grandi elettrodomestici, i veicoli e più in gene- requisiti e sui dati potrebbe portare allo svilup-
tiva. Isolare l’azione e clusterizzarla è essenzia- rale tutti quegli oggetti con una vita utile intor- po di sistemi incentrati su nuovi modelli di busi-
le per capire in che direzione muoversi e se un no ai 10 anni che abbiano costi operativi rile- ness in ottica di economia circolare.
dato comportamento genera delle criticità. Ad vanti. Tuttavia, l’introduzione di tecnologia do-
esempio, serve informare l’utente su come agi- vrebbe essere accompagnata da accurati stu-
re per evitare lo spreco di risorse o l’usura di di sull’impatto ambientale e sulla valutazione
un componente? Si possono adottare misure dei costi, per assicurare che il progetto sia so- In the last few decades and after numerous
correttive automatiche da parte del sistema stenibile sia dal punto di vista ambientale che experiments, pervasive technologies, based on
prodotto? Si può agire a monte nella fase pro- economico. L’integrazione di sensori e la con- the Internet of Things (IoT), on Artificial Intelli-
gettuale dove si è evidenziata una criticità nel nettività degli oggetti devono essere scelte bi- gence and Machine Learning, have found a re-
funzionamento o nell’utilizzo? lanciate con un reale risparmio e con un’effetti- al application, which has led to new ways of
Queste sono solo alcune delle domande a va riduzione dell’impatto sul lungo periodo. Per managing information and new forms of knowl-
cui si può trovare risposta e sono ascrivibili a 4 simulare la fase di utilizzo, in coerenza con edge. The ability to process mega data through
strategie che hanno ricadute su tutto il ciclo di quanto descritto sulla variabilità d’uso, l’LCA algorithms and the ability to learn from them,
vita del prodotto: ripensare, adattare, prevede- non è lo strumento più efficace.5 have given rise to possible but as yet largely
re e informare. Queste azioni rispondono a loro Questo studio prevede che in futuro ven- unexplored future scenarios. These technolo-
volta alle strategie dell’economia circolare (Pot- gano condotte simulazioni ulteriori per parago- gies can be used to draw up user-profiles and
ting et alii, 2017) riassunte in Figura 15, ovvero: nare il sistema produttivo lineare attuale (la behaviours, and through their use, valuable de-
(R0) rifiutare di produrre scarti a monte e com- produzione di un frigorifero con una vita utile tails and a wealth of qualitative and quantitative
ponenti non necessari; (R1) ripensare le funzio- approssimativa di 14 anni e un fine vita che information can be used to define require-
ni, mettendo in discussione l’utilità dell’oggetto prevede il riciclo nei centri di smaltimento) con ments1 and gather data which, if used properly
stesso con le caratteristiche attuali; (R2) ridurre il modello sistemico proposto. Lo studio, co- and ethically, can become a tool to support
i materiali, gli impatti, i trasporti; (R3) riusare i me anticipato, dovrà essere supportato dalle designers in the design of the radically new
componenti in tempo per massimizzare il loro analisi sugli utenti e sui dati in modo automa- Product Service Systems (PSS), especially in
valore; (R4) riparare come ultima strategia, pre- tizzato, che saranno in grado di validare o con- the field of environmental sustainability (Rama-
feribilmente aggiornare, integrare e far evolvere futare le ipotesi presentate. doss, Alam and Seeram, 2018; Sonetti, Nabo-
il sistema prodotto e allungarne la vita utile. Ab- ni and Brown, 2018; Ghoreishi and Happonen
biamo preso in considerazione solo le prime 5 Conclusioni | Il saggio intende fornire una vi- 2019; Ellen MacArthur Foundation, 2019; Vin-
azioni in ordine di priorità, in particolare quelle sione allargata sul tema dello sviluppo di pro- uesa et alii, 2020). In the same way, they can
che prevedono un cambio di mentalità e sono dotti sostenibili a partire dalla modalità con cui facilitate designing at different scales, and sup-
ascrivibili alla fase progettuale (R0, R1), afferi- effettuare l’analisi quali/quantitativa sugli utenti, port the transition from a micro scale, which is
scono alla fase progettuale con ricadute sulla grazie all’impiego di un approccio sistemico e achieved through the acquisition of more and
fase di produzione (R2), prevedono di mante- all’uso di prototipi. Si indaga uno specifico pro- more specific and punctual knowledge, to a
nere l’oggetto o i suoi componenti nella loro in- dotto domestico, il frigorifero, attraverso un ca- macro scale, through an inverse process of
tegrità, per non disperdere l’energia inglobata so studio applicativo strumentale per discutere abstraction, moving from the particular to the
184
Tamborrini P. M., Fiore E. | AGATHÓN | n. 07 | 2020 | pp. 180-189
general. In this essay, we attempt to investi- tablishing a common understanding and com-
gate the pre-design phase, through a holistic munication basis (Hansen, Berente and Lyyti-
survey, in which the discovery of the require- nen, 2009). However, all these investigation
ments and their specifications are included, methods tend to be informal and intuitive in fa-
building upon the debate that began in the cilitating early feedback from the stakeholders
1960s, in the decade that Richard Buckmin- (Cheng and Atlee, 2009).
ster Fuller defined as the ‘design science’ era In the case of designing complex systems,
(Cross, 2008). this exploratory phase is multifaceted and is
The movement, which is represented by mainly articulated because of the difficulties in-
the so-called ‘design methodologists’, includ- volved in identifying the direct and indirect ac-
ing John Christopher Jones, Christopher Alexan- tors that will be influenced by the system itself.
der, Geoffrey Broadbent, Bruce Arche and Gary These actors are unique and particular figures
Moore (Conley, 2004), sought to structure the who depend, among others, on the bound-
design process2 and was thus the initiator of aries established for the system being consid-
the structured management of design require- ered: they cannot be generalized, and only
ments. The discovery of design requirements their correct identification allows one to pro-
is a topic that is common to many disciplines, ceed in the right direction. Complexity results
apart from the design and architecture fields, in a continuous change of contexts, constraints
although each discipline faces the challenge and functionality, which requires multidisci-
from an individual and different perspective plinary teams (Berente, Hansen and Lyytinen,
and through the use of different tools, includ- 2009), who must have considerable skills and
ing mapping, representation and the elabora- expertise to meet the requirements of all the
tion of models, to name just a few. interested parties. For this type of project, it is Figg. 9, 10 | AI-powered Xovis 3D sensors detect when
In the design field, the debate on the re- no longer possible to refer to the work of a sin- a person takes an article from a shelf (source: www.xo-
quirements started with the works of Giuseppe gle illuminated designer. Complexity goes hand vis.com).
Ciribini (1984) and Enzo Frateili. This debate is in hand with the contamination of knowledge
still ongoing and it underlies the performance to tackle a specific node of the system. Defin-
methodology adopted in many Italian Design ing both the design team and the network of Mink (2016) and de Bont et alii (2013)
Schools to structure the decision-making pro- stakeholders is a project-specific operation, and pointed out the positive impacts of user in-
cess and the analysis of scenarios in the initial it depends totally on the product or service volvement in the design process. The knowl-
stages of a design process (Germak and De that has to be developed. edge of the requirements and the active in-
Giorgi, 2009). Since design requirements are In the design of systems, it cannot be ex- volvement of users should lead to an improve-
the expression of the values of a system, they pected that all the requirements will be known ment in the accessibility and acceptance of the
need to be structured and investigated in great before the construction of the system itself, as PSS, enhance user satisfaction and reduce the
detail according to certain fundamental steps, they will continue to change over time Design number of design iterations, and therefore the
which allow them to be identified, described decisions will be made in response to new development times and costs. Opening up the
through models and hierarchies, validated and knowledge and understanding of the require- innovation process to society certainly intro-
managed over time. By combining the catego- ments (Lyytinen et alii, 2009). ‘Problem under- duces benefits, but also involves certain risks
rizations provided by Cheng and Atlee (2009) standing’ and the ‘design proposal’ should that cannot be ignored. Indeed, the involve-
and Hansen, Berente and Lyytinen (2009), we evolve together as two inseparable, intertwined ment of the user alone does not guarantee the
have obtained a tool, whose main and sec- activities that co-constitute each other (West- identification of all the relevant aspects and
ondary steps are summarized in Figure 1, erlund and Wetter-Edman, 2017). Further- may lead to failure when the people involved
which can be used to manage the require- more, the evolution of the requirements is af- are not suitable for the participated process,
ments of different actors. Considering the com- fected by the evolution of technology, but also with the risk of wasting economic resources
plexity of PSS and their effects on economic, by the evolution of the socio-cultural context and time. The choice of a suitable co-design-
environmental and social aspects, it is neces- (De Risi, 2001). ing panel is not trivial and can require a great
sary to rethink the concept of ‘user-as-a-tar- deal of effort by the designers.
get’, and to promote a broader idea of ‘net- Co-Designing and the role of designers in In each co-design process, the designer’s
work of stakeholders’ or specific project ac- complex situations | Designers, therefore, guidance is mandatory to involve the interest-
tors, to consider the numerous effects that a play an important role in the mediation of the ed parties in the creation of valuable new prod-
product can have during its lifetime. conflicting requirements, values, roles and ucts. Designers ‘make the difference’ in co-de-
goals of the involved actors, while keeping sign processes because they can work with
The role of stakeholders and transdisci- control of the system. For large-scale systems, the parts/details and the whole, simultaneous-
plinary skills | Pre-design refers to the numer- design can be considered an ‘interdisciplinary ly as well as separately (Westerlund and Wet-
ous activities that take place during the ex- negotiation’ rather than the planning of a per- ter-Edman, 2017), and become strategic fig-
ploratory phase, which are essential to collect fectly stable system, which results in an emerg- ures in managing systems at the larger scope
the different pieces of information that are use- ing, unpredictable behaviour that differs from and complexity levels. Sanders and Stap-
ful for design purposes and to establish the those of individuals. Participatory Design – pers (2008) introduced the idea of the design-
values that a project should convey. We have which is better known as Co-Design – can pro- er as a creative facilitator, who is able to medi-
relied on a well-known visualization, without vide an answer, as it favours the participation ate interactions between people who have dif-
claiming to have selected the only possible de- of potential users in design decisions that can ferent levels of knowledge, skills and creativity.
sign process, by choosing the first two mod- influence their lives; the use of methods and The two scholars underlined the importance of
ules of the Design Thinking process developed tools enables covert or subconscious user the designer as a domain expert in the devel-
by Standford University (Fig. 2), which were needs to be revealed, thereby highlighting their opment of a project, and in creating new tools
conceived in a simplified way to allow anyone practical and contextual knowledge (de Bont to develop a Co-Design process to support
to understand the design process (Carter, et alii, 2013). According to Sanders and Stap- collective creativity. It is, therefore, possible to
2016). Several methods are available for the in- pers (2008), the application of Participatory say that designers provide another way of
vestigation phase, including ethnographic re- Design practices to large-scale problems, dur- thinking; they are ‘good at’ problem setting
search, the definition of alternative scenarios, ing the design process as well as in all the key and problem definition and they have the men-
brainstorming and focus groups, together with moments of the decision process, may change tal structure that allows them to deal with in-
rough prototyping, which are effective in es- the design and therefore change the world. complete information without becoming stuck.
185
Tamborrini P. M., Fiore E. | AGATHÓN | n. 07 | 2020 | pp. 180-189
Fig. 11 | Arduino Zero with Wireless SD Proto Shield and sensors.
Fig. 12 | Prototype and the smart plug.
As a result of selection and training, most de- In the discussion of complex systems, Sys- tain degree of uncertainty, as dictated by un-
signers are good at visual thinking, conducting temic Design (SD) provides a holistic approach predictable user behaviours or unanticipated
creative processes, finding missing informa- to help designers to manage all the parts of a environmental conditions (e.g. power outages,
tion, and at being able to make necessary de- system, by considering multiple requirements, security threats) (Cheng and Atlee, 2009). In
cisions in the absence of complete information while focusing on the environmental aspects the same way, it is also possible to assume that
(Sanders and Stappers, 2008). and the impact on both the economy and soci- these systems can also handle variable, uncer-
Therefore, the need arises, for the design ety as a whole. SD helps to manage the scale tain, incomplete and evolving requirements.
of sustainable complex systems, to formulate a of details, from mega to nano, and vice versa, These tasks go beyond the computational
hybrid model that uses co-design processes and all the relevant aspects, including the net- skills of an individual and may, therefore, be
in which not only users and stakeholders are work of relationships that is established be- delegated to technology to obtain the first in-
involved but also various interdisciplinary sci- tween the interested parties and between terpretation. The potential of these tools also
entific and professional figures. For the case them and the environment (Bistagnino, 2016). includes performance optimization (e.g. energy
presented hereafter, which is related to the de- In terms of sustainability, the transition from performances) to change operational profiles
sign, production and use of a refrigerator appli- mega to nano is fundamental to measure the dynamically – i.e. the people who interface with
ance, we have attempted to draw up a net- impacts of a single product in relation to a sys- the device – or adapt during operation to new
work of actors that could be involved (Figg. 3, tem, which is achieved by studying all the environmental conditions or to new require-
4). It is important to set up a dialogue and in- components and their functions, but also by ments that had not been anticipated during the
teraction between parties by effectively man- analyzing the interactions that are generated development (Cheng and Atlee, 2009).
aging the activities within a system. Identifying with individuals. Thus, we return to the mega A case study in this direction is the Google
one or more common goals, which are not in aspect, i.e. the design of a PSS which is fo- Nest thermostat (Figg. 5, 6) which can modu-
conflict with each other, allows skills to be ef- cused more on sustainability, and which is ca- late heating according to the habits and prefer-
fectively combined and thus requirements and pable of simplifying the daily life of people and ences of the users, by learning and self-pro-
values to be negotiated. their actions. The contribution of SD is that it gramming, and providing a monthly report to
offers the ability to manage complexity through the user, who is then able to compare the con-
Designing complex systems | «The hardest analysis at different levels and times (changes sumptions and understand how to improve en-
part of designing complex systems is not in scale), and highlights the inefficiencies of ergy efficiency with just a few small changes3.
knowing how to design them» (Berente, Han- current products and transforms them into This device is one of the examples to date that
sen and Lyytinen, 2009, p. 6). Nevertheless, a products with other features and meanings. combines adaptability, based on real-con-
systemic vision that is capable of relating the To this end, the benefits of using IoT indi- sumption data, and a reduction of the environ-
various components in a fluid, dynamic and cators to collect information that is missing on mental impacts. The product has undergone
only partially predictable way is required. A a product, and/or on its use and monitoring an evolution over time, starting from the learn-
new challenge to design is that future systems have been considered. The result is access to a ing of the habits of users and satisfying their
and the artifacts connected to them should be more precise and less informal form of knowl- thermal comfort, while optimizing consumption,
able to accommodate this degree of malleabili- edge, which is suitable for defining the pre-de- up to dialogue, in the latest versions, with en-
ty and fluidity, which – as suggested by Beren- sign phases of sustainable new projects, which ergy suppliers to negotiate the price to avoid
te, Hansen and Lyytinen (2009, p. 6) – can we will attempt to demonstrate through the ex- energy peaks (Kanellos, 2016). This task would
pass «[…] through practices such as co-de- periment described as the ‘refrigeration case not only be time-consuming for an individual
sign with users or developing toolkits for user study’ presented hereafter. Moreover, Artificial but also practically impossible.
customization, but can also involve intelligent Intelligence (AI) may be applied to the complex GoPro is another example of a company
agents that learn from usage, dynamically task of redesigning entire networks and sys- that has used data to improve their products
evolving artifacts, or user generated artifacts». tems, but this requires both a close collabora- and to learn from how users interact with such
Designers will be required to increasingly deal tion between the stakeholders, which is in con- products (Ramadoss, Alam and Seeram, 2018).
with the post-development fluidity of a prod- trast with their traditional competitive role and Information is retrieved indirectly, by analyzing
uct, in a completely different way from in the a certain degree of supervision to support user behaviour; the company is thus able to ac-
past. The requirements should, therefore, be these systemic applications. cess the unexplored, or tacit requirements of the
adaptable and accommodate the continuous users and design new products, thus improv-
evolution of the artifact, even after implementa- Learning systems | Some technological sys- ing usability and performance. Design knowl-
tion (Hansen, Berente and Lyytinen, 2009). tems are now able to predict and handle a cer- edge often resides in products themselves (Jonas,
186
Tamborrini P. M., Fiore E. | AGATHÓN | n. 07 | 2020 | pp. 180-189
2007), because they constitute an engineered ized way. This practice would help, among oth- because consumer habits and domestic con-
and tangible base from which to start an in- ers, to consider an increasing number of ac- ditions can vary because of many different fac-
depth analysis. Devices are the means through tors and therefore consider the requirements tors, which means that the answers that have
which it is possible to explore, propose and that are useful in decision-making and in new been given so far, in terms of sustainability, are
create knowledge that has to be transferred; product development or new typologies. not effective or contextualized. However, the
they help to set up a dialogue between design- We decided to analyze the domestic con- conducted study is somewhat limited, since
ers and the final users (de Bont et alii, 2013). text as an application case study, considering the used prototype was not equipped with de-
Winnow (Figg. 7, 8) is a learning system that the house as a system that can be observed at vices capable of identifying anomalies in stan-
uses artificial vision and food recognition to different levels of detail. We decided to focus dard cycles. To obtain a data-driven perspec-
help reduce food waste in the catering sector. on a refrigerator through an experiment that in- tive, this experimentation would need to have
It can be used to acquire data and to track and cluded the continuous monitoring of some been carried out in several homes, with differ-
classify waste. After training, the algorithms au- physical parameters for a time, to understand ent typological specifications and environmen-
tomatically recognize wasted food, thus saving the dynamics that revolve around this appli- tal characteristics, while benefiting from the
time for the staff, who do not have to enter data ance in the home environment, and to investi- use of smart algorithms to read the results.
manually. Well-designed and trained AI algo- gate the impacts at three levels: i) redesigning Real-use data about a specific product
rithms are very powerful and adaptable; how- a refrigerator; ii) redesigning a home routine in could be collected over a short period in sever-
ever, these systems always depend on the which the refrigerator plays a key role in man- al homes at the same time, with an ad hoc
quality and intensity of the training. aging meals; iii) designing new business mod- built detector, to make accurate projections on
Xovix (Figg. 9, 10) is a 3D location sensor, els that do not involve product ownership. the expected life of the appliance, and on
based on AI, which is used in the retail sector For this experiment, a prototype detector when it is advisable to replace or upgrade
to acquire real-time data of people as they was introduced into a refrigerator (Figg. 11, 12) components to obtain the maximum value,
move within a building (Gyger, 2018). These and it was used to collect information related with a view toward a circular economy. In this
sensors are predictive: they foresee a person’s to light, humidity, and the internal and external regard, the essay provides some guidelines
movement from one image frame to the next temperatures. When the door opened, the light and indications for future studies to address
and they function even when the sensors do turned on and it was possible to evaluate the the use of data for designing purposes to ex-
not have an uninterrupted view on a person. In interaction between the user and the appli- tend the life cycle of a product, while relying on
the era of experimenting with more and more ance. Power consumption was measured us- technology for both prolonged monitoring (Nor-
automated stores, as in the case of the cashier- ing a smart plug positioned outside the fridge,
free Amazon Go store, AI-powered 3D sensors which collected data every second, thereby
can detect when a person takes an article from providing us with a footprint of this appliance,
a shelf, puts it back or makes a buying deci- which was characterized by an oscillating
sion and therefore follows him/her to the exit. trend with alternating phases of activity and in-
The examples that have been mentioned are activity that were easily recognizable (Fig. 13).
not intended to be exhaustive, but only to show When the user did not open the refrigerator
the potential of prototypes that make use of door for a long time, this cycle became stabi-
digital technologies for specific design purpos- lized in a standard cycle. Broad conclusions can
es, or to improve performance, and on occa- be drawn from an analysis of the data, thus
sion with a view of environmental sustainability. highlighting how the acquired knowledge can
be used to produce indicators to detect anoma-
The ‘refrigerator’ case study | The use of IoT lies and/or carry out predictive maintenance or
and AI in the domestic environment has al- generate models that are capable of directly
ready been observed through the introduction influencing the redesigning of the product.
of voice assistants, Wi-Fi cameras and inte- For example, a refrigerator would be able to
grated home automation systems, which make recognize anomalies in the inside temperature:
the use of the information flows generated by when it heats up faster than expected, it
the systems acceptable and actionable at dif- could mean that the gasket is not insulated ef-
ferent levels for future design purposes. How- fectively. Excessive humidity might indicate, for
ever, data do not constitute a form of intelli- example, the need to clean the appliance. More-
gence per se. The designer is called upon to over, in other situations, it could lead to the pre-
make sense of them, by choosing what infor- vention of breakdowns and breakages of the
mation will be useful in the design phase to compressor or the engine, the identification of
make intelligent products for domestic spaces. problems in the cooling system, and it could
Furthermore, we here emphasize the need for notify the user accordingly. The user could also
a new role of the designer, in cooperation with be responsible for an energy anomaly, for ex-
manufacturers, in planning accurate data col- ample, as a result of leaving the door open or
lections, that is a role of interpreting and visual- introducing warm food.
izing data to obtain a body of useful informa- If it were possible to recognize and cluster
tion for new more functional and sustainable these actions, corrective measures could be
PSS projects. taken in time to safeguard the products and
This process would generate a form of de- reduce the energy consumption of a house-
sign iteration, which, through a snowball effect, hold appliance connected to the power source
and being full of information, could be used by 24 hours/day, of which, at present, the user
designers, companies and stakeholders to im- only has a rough idea of the consumption4. In
prove and innovate, both incrementally and fact, no evidence is currently available on the
radically, products already on the market. This actual consumption of a refrigerator in a real/
practice, if properly conducted, while respect- complex environment, such as a home, or on
ing the code of ethics on the use of data, could the effects that the interaction with different
lead to products being designed that meet the users, who use the fridge every day in a differ- Fig. 13 | Monitoring of the power consumption of one
actual needs of the user, but at the same time ent manner, or the interaction with the other refrigerator over 12 hours.
taking into account environmental issues that appliances to which it is connected, could Fig. 14 | From the lifecycle to new insights for the design
are difficult to address in a univocal and global- have. However, it is not possible to generalize, phase, based on the design requirements.
187
Puoi anche leggere
