ABONAMENTE VIDEO REDACȚIA
RO
EN
NOU
Numărul 149
Numărul 148 Numărul 147 Numărul 146 Numărul 145 Numărul 144 Numărul 143 Numărul 142 Numărul 141 Numărul 140 Numărul 139 Numărul 138 Numărul 137 Numărul 136 Numărul 135 Numărul 134 Numărul 133 Numărul 132 Numărul 131 Numărul 130 Numărul 129 Numărul 128 Numărul 127 Numărul 126 Numărul 125 Numărul 124 Numărul 123 Numărul 122 Numărul 121 Numărul 120 Numărul 119 Numărul 118 Numărul 117 Numărul 116 Numărul 115 Numărul 114 Numărul 113 Numărul 112 Numărul 111 Numărul 110 Numărul 109 Numărul 108 Numărul 107 Numărul 106 Numărul 105 Numărul 104 Numărul 103 Numărul 102 Numărul 101 Numărul 100 Numărul 99 Numărul 98 Numărul 97 Numărul 96 Numărul 95 Numărul 94 Numărul 93 Numărul 92 Numărul 91 Numărul 90 Numărul 89 Numărul 88 Numărul 87 Numărul 86 Numărul 85 Numărul 84 Numărul 83 Numărul 82 Numărul 81 Numărul 80 Numărul 79 Numărul 78 Numărul 77 Numărul 76 Numărul 75 Numărul 74 Numărul 73 Numărul 72 Numărul 71 Numărul 70 Numărul 69 Numărul 68 Numărul 67 Numărul 66 Numărul 65 Numărul 64 Numărul 63 Numărul 62 Numărul 61 Numărul 60 Numărul 59 Numărul 58 Numărul 57 Numărul 56 Numărul 55 Numărul 54 Numărul 53 Numărul 52 Numărul 51 Numărul 50 Numărul 49 Numărul 48 Numărul 47 Numărul 46 Numărul 45 Numărul 44 Numărul 43 Numărul 42 Numărul 41 Numărul 40 Numărul 39 Numărul 38 Numărul 37 Numărul 36 Numărul 35 Numărul 34 Numărul 33 Numărul 32 Numărul 31 Numărul 30 Numărul 29 Numărul 28 Numărul 27 Numărul 26 Numărul 25 Numărul 24 Numărul 23 Numărul 22 Numărul 21 Numărul 20 Numărul 19 Numărul 18 Numărul 17 Numărul 16 Numărul 15 Numărul 14 Numărul 13 Numărul 12 Numărul 11 Numărul 10 Numărul 9 Numărul 8 Numărul 7 Numărul 6 Numărul 5 Numărul 4 Numărul 3 Numărul 2 Numărul 1
×
▼ LISTĂ EDIȚII ▼
Numărul 105
Abonament PDF

Strop de aer. Un proiect de monitorizare a calității aerului cu implicare civică

Alexandru Luchiian
Digital Tech Developer Specialist @ Accenture



PROGRAMARE


Ministerul mediului are 120 de stații pe teritoriul României care au probleme în funcționare și nu pot acoperi necesarul țării. În zona Cluj-Napoca sunt patru stații, dintre care doar două monitorizează pulberea în suspensie PM10. Doresc implementarea unui proiect care să monitorizeze la nivel de cartier sau de stradă particulele în suspensie PM2.5 și PM10.

Ideea acestui proiect s-a născut din pasiunea comună pentru electronică și proiecte IoT, a unor tineri ce frecventau același club de hobby. Principalul factor care face că aerul să fie nociv pentru organismul uman sunt microparticulele PM2.5 și PM10, așa că am decis să ne axăm pe monitorizarea acestora.

Am început prin a pune laolaltă mai mulți senzori (sds011- senzor ce măsoară particulele în suspensie PM2.5 și PM10, BME680-senzor ce măsoară presiunea, umiditatea și temperatura aerului și un senzor ce măsoară zgomotul sau disconfortul auditiv). Toate aceste componente electronice sunt interconectate cu un procesor care validează și trimite datele în cloud prin intermediul rețelei wireless la care este conectat.

Schema de bază a proiectului inițial a fost relativ simplă. Am utilizat o variantă de software opensource și am căutat să trimitem datele pe platforme dedicate proiectelor de genul acesta: https://pulse.eco/ sau de tip opendata.

Prima rețea ce monitorizează calitatea aerului folosind senzori DIY sau opensource din România, a fost cea din Cluj-Napoca, rețea condusă de Andrei Cătălin. Apoi am preluat inițiativa și am dezvoltat următoarele rețele în Târgu-Mureș, Codlea sau București.

Acest tip de platformă (pulse.eco) oferă o vedere generală, afișând valorile măsurate de către senzori ( în ug/m3), un minus pentru utilizatorii care nu știu care sunt pragurile admise de lege (25 ug/m3 la 24 h pentru PM2.5 la 24h si 50 ug/m3 la 24 h pentru PM10).

Pulse.eco nu pune la dispoziție o versiune în limba română și utilizatorul nu poate avea acces facil la informațiile din trecut.

Prima versiunea a senzorului nu necesita lipirea componentelor electronice cu fludor și sacâz, componentele fiind interconectate prin fire sau jumperi :

Ulterior, am decis să trecem la următorul nivel și să amplasăm componentele pe o placă de test, pentru a avea un senzor mai robust și mai fiabil în timp:

Versiunea ulterioară a fost testată cu succes și la intemperii (cutie IP66), așa că am decis să multiplicăm acest sistem.

Locuitorii din orașele pentru care am deschis platforme pulse.eco Cluj-Napoca, Târgu - Mureș, Codlea sau București au început să fie interesați de calitatea aerului pe care îl respiră și să dorească o implicare activă în proiect, montând chiar în proximitatea casei lor câte un senzor ce măsoară aceste particule în suspensie (responsabile pentru moartea a 24 000 de români anual).

Împreună cu elevii de clubul de electronică de la Palatul Copiilor din Târgu Mureș am realizat și configurat mai mulți senzori, care ulterior au fost montați și amplasați în oraș. În acest fel am implicat direct comunitatea locală.

Ulterior mi-am propus să fac un proiect național, să configurez senzorii la fel, să îi confecționez la fel și, mai apoi, să fie montați după un STAS pentru a avea același tip de măsurători. Am optat să aleg un nume cu rezonanță Strop de aer, care să reprezinte rețeaua cetățenilor pentru cetățeni.

Au urmat teste cu toți senzorii low cost de pe piață, pentru a vedea care este cea mai bună soluție pentru un proiect național, cu potențial de mii de senzori montați. Am testat, de asemenea, mai multe cutii care să fie rezistente la intemperii (IP66) și la soare.

În urma testelor, senzorul SDS011 de la NovaFitness s-a apropiat cel mai mult de cerințele proiectului. Acest senzor măsoară cantitatea de particule PM2.5 și PM10 din aer, utilizând un sistem emițător/receptor de tip LASER. Principiul de funcționare este descris prin imagini după cum urmează:

În interiorul carcasei, fluxul de aer testat este redirecționat pentru o eficiență mai bună și o mentenanță mai ușoară a acestora. Astfel, în final, senzorii au primit filtre împotriva insectelor la intrare fluxului de aer pentru test, cât și la ieșire și presetupe la cablul de alimentare pentru o izolare mai bună.

Pentru a evita procesul de condensare ( atunci când un senzor laser supraestimează numărul particulelor în suspensie dacă umiditatea depășește pragul de 70-80%), instalăm o rezistență ceramică, pentru a preîncălzi aerul testat, reducând umiditatea acestuia la valori care să nu perturbe măsurătoarea.

Plăcile de test au fost înlocuite de plăci profesionale:

Procesorul folosit ESP8266 sau WEMOS are rolul de a procesa și interpreta datele citite de către senzori, dar și de a trimite în cloud informațiile citite periodic (din 2 în 2 minute) după cum reiese din arhitectura IoT a proiectului:

În urma feedbackurilor am decis utilizarea altei platforme pentru vizualizarea datelor pentru a veni în ajutorul utilizatorilor. Datele sunt trimise concomitent pe trei platforme:

  1. https://aqi.eco/ro

  2. https://sensor.community/en/

  3. https://opensensemap.org/

Astfel, datele sunt vizibile și accesibile în format grafic, tabelar, CSV sau JSON în același timp.

Site-ul proiectului are ca scop informarea și conștientizarea cetățenilor care doresc să știe Ce este poluarea?  și Cum putem măsura poluarea aerului?

Prin articolele săptămânale scrise pe blog, încerc să aduc un strop de conștientizare în rândul populației direct sau indirect afectată de poluarea aerului.

Accesând adresa https://stropdeaer.aqi.eco/ro, avem acces la harta națională a proiectului Strop de aer

Pentru aproape fiecare oraș în parte, există o platformă care aduce oricărui cetățean informații vitale despre calitatea aerului, precum: harta senzorilor, calitatea aerului tradusă în limba română, indicații în funcție de pragurile atinse, istoricul măsurătorilor până la 1 an de zile, indicații ale pragurilor de particule în suspensie:

A. Statusul general pe fiecare oraș

B. Harta senzorilor:

C. Detalii proiect:

Proiectului «Strop de aer - Cluj-Napoca» este parte a proiectului civic național «Strop de aer» care are ca scop, creșterea gradului de conștientizare, la nivelul comunității locale, cu privire la existența aerului poluat în România, ca o problemă reală care trebuie abordată.

D. Vizualizarea datelor punctual la un anumit senzor:

E. Vizualizarea statisticilor, depășiri ale pragurilor pe parcursul unui an :

Locuitorii care doresc să aibă sub observație calitatea aerului din orașul în care locuiesc sau, în special, informațiile oferite de un senzor aflat în apropierea casei acestora, pot îngloba un WIDGET în website-ul favorit sau în blogul lor :

<!-- aqi.eco widget BEGIN -->
<script>
(function() {
    var eventMethod =
      window.addEventListener ? 
     „addEventListener” : 
     „attachEvent”;

    var eventer = window[eventMethod];
    var messageEvent= eventMethod === „attachEvent” ? 
      „onmessage” : „message”;

    eventer(messageEvent, function(e) {
      if (e.data.hasOwnProperty(„aqi-widget”)
         && e.data[‚aqi-widget’] == 167) {
         var iframe = 
           document.getElementById(„aqi-widget-167”);

         if (iframe) {
           iframe.style.height = e.data.frameHeight 
           + „px”;
            }
        }
    });
})();
</script>
<iframe id=”aqi-widget-167” 
 style=”width: 300px; height: 620px; border: 0;”  
 src=”https://cluj-napoca.aqi.eco/widget/167”>
</iframe>
<!-- aqi.eco widget END -->

Sau pentru un senzor individual:

<iframe style=”width: 250px; 
 height: 420px; border: 0;” 
 src=”https://cluj-napoca.aqi.eco/cluj-napoca-1/widget”>
</iframe>

Am început să studiez corelații între schimbări de vreme și măsurători, și corelarea vizuală cu cea digitală (pentru Cluj-Napoca):

De asemenea, am studiat să corelația între senzorii montați în cadrul proiectului Strop de aer și stațiile naționale de la ministerul mediului. Studiul a fost foarte satisfăcător, rezultând o corelare foarte bună :

Am pornit de la o hartă goală și doresc să umplem România de senzori, pentru a avea o viziune clară asupra celor care poluează voit sau nu aerul pe care îl respirăm.

Concluzie

Ce doresc eu prin dezvoltarea acestui proiect cu implicare civică?

Doresc o informare și o conștientizare a populației referitoare la un factor poluant, cu efecte pe termen lung, prin implicarea lor direct în proiect, în calitate de gazdă pentru senzorii ce măsoară particulele în suspensie.

Astfel, într-un viitor apropiat vom putea vorbi despre o monitorizare a calității aerului la nivel de cartier sau stradă, identificarea posibilelor surse de poluare precum incineratoare ilegale sau clandestine, dar și o schimbare de mentalitate și comportament civic pentru un mediu mai curat, pentru un mâine mai bun.

NUMĂRUL 149 - Development with AI

Sponsori

  • Accenture
  • BT Code Crafters
  • Accesa
  • Bosch
  • Betfair
  • MHP
  • BoatyardX
  • .msg systems
  • P3 group
  • Ing Hubs
  • Cognizant Softvision
  • Colors in projects