Air Quality Monitoring with Industrial Internet of Things Sensors like VOCs, PM2.5, Ozone, and NOx
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來源:物联之家网 作者:Deepak Puri
污染問題在外太空更嚴重,但在地球上也是相當糟糕。室內空氣中無色無味的毒素和化學物質容易患病。美國過敏專家估計,50%的疾病是由室內空氣污染造成的。
是什麼導致室內空氣污染?有什麼症狀?如何利用物聯網減少空氣污染?如何利用仿生學提供幫助?你應該繼續讀下去嗎?監測你居住地方的空氣品質指數,然後自行決定吧。
有害物質來源及症狀
根據世界衛生組織統計,每年有四百多萬人死於室內空氣污染。許多家居用品釋放有害毒素,如燃氣爐、由某些壓制木製品製成的建築材料和傢具、石棉保溫材料、地毯、家用清潔產品以及中央供暖和制冷系統等。由於這些污染物是氣態的,並且能夠自由通過,所以空氣過濾器也無能為力。
污染物的主要來源和症狀包括:
◆三氯乙烯(塗料、油漆、清漆、脫漆劑)
症狀:短期接觸會導致興奮、頭暈、頭痛、惡心和嘔吐等,隨後可能出現嗜睡和昏迷。
◆甲醛(蠟紙、刨花板、膠合板、合成纖維)
症狀:短期接觸會刺激鼻子、口腔和喉嚨,嚴重可導致喉部和肺部水腫。
◆苯(塑料、樹脂、洗滌劑、油漆)
症狀:短期接觸會對眼睛造成刺激,出現困倦、頭暈、頭痛、心率增加、頭痛、意識模糊等,嚴重可能導致意識喪失。
◆二甲苯(皮革、煙草煙霧、橡膠)
症狀:短期接觸會刺激口腔和喉嚨,出現頭暈、頭痛、意識模糊、心臟問題、肝腎損傷和昏迷等。
◆氨(窗戶清潔劑、地板蠟)
症狀:短期接觸相關的症狀包括眼睛刺激、咳嗽和喉嚨痛。
室內空氣污染影響生產力
MK Think 公司長期致力於空間智能設計,熟知室內空氣污染如何影響生產力。MK Think 公司創新部主任 Signo Uddenberg 引用哈佛公衛生中心的數據表示:「將二氧化碳(CO2)增加 400 ppm(百萬分之一)會使生產力下降 21%,並使人感到疲倦,濃度越高,二氧化碳接觸時間越長,其影響越嚴重;MK Think 設想在室內佈署物聯網感測器,來評估室內的環境變量,對這些數據訊息進行分析,以減少室內污染,改善工作環境。」
空氣品質感測器
Foobot是一個精心設計的小型空氣監測儀,帶有多個感測器,可持續監測室內空氣品質。它能與 Nest 和 ecobee 等其他物聯網溫控產品整合在一起,並提供開放的 API 方便其他應用整合。
它監控的參數包括:
◆揮發性有機化合物(VOC),包括甲醛,甲苯和苯。通過使用金屬氧化物半導體來進行檢測,並提供整體數據水準。
◆二氧化碳濃度是透過算法計算的,VOCs 水準則是透過特定的感測器進行監測。
◆顆粒物質由光學傳感系統檢測,它甚至可以檢測呼吸到肺部的最小顆粒。
PocketLab Air 是研究氣候變化,和空氣污染的一體化科學實驗室,它能夠測量二氧化碳、臭氧、顆粒物質、溫度、濕度、氣壓和光。
Blueair Aware 智慧空氣檢測儀能夠監測,並調控室內空氣品質,它能夠檢測到空氣中的顆粒物質、揮發性有機化合物、二氧化碳當量、溫度和濕度,它透過 Wi-Fi 802.11B / G / N,2.4 GHz 安全開放/ WEP / WPA / WPA2 進行通信。
Blueair Friend 應用不斷更新,並且每隔五分鐘就將平均數據發送到 Blueair 雲端。其應用 Air View 透過使用本地物聯網感測器數據,在全球各地即時顯示空氣品質訊息。
Blueair Friend 應用不斷更新,並且每隔五分鐘就將平均數據發送到 Blueair 雲端。其應用 Air View 透過使用本地物聯網感測器數據,在全球各地即時顯示空氣品質訊息。
Blueair Aware
仿生學
美國太空總署研究如何保持太空人生活環境空氣清潔,併發現仿生方法,對減少空氣污染有明顯效果。這種方法利用自然因素,來解決複雜的人類問題:「植物的根部及其相關微生物,會破壞致病病毒、細菌和有機化學物質,最終將所有空氣污染物轉化為新的植物組織。」
Foobot解釋說:「許多對人體有毒的物質可以被植物分解成無害的物質,其他物質被同化,成為植物組織的一部分。生活在植物根部周圍土壤中的細菌,也能夠代謝有害物質。」
基於植物的空氣淨化方法與空氣過濾器相比有三個好處:
1、人造過濾器能去除空氣中的有害化合物,但不能提供氧氣。
2、過濾器能吸取污染物,但不能清除它們,必須定時對過濾器進行清理。植物將有毒物質分解成無害的化合物,並在某些情況下將其同化。
3、與傳統的空氣調節系統相比,綠色植物牆需要的能量要少得多。
透過生物修復減少室內空氣污染
美國太空總署開發的 Biome 植物空氣淨化器,是將植物種植在室內牆壁上。室內空氣壓縮到植物根部,植物根部周圍的微生物消耗和分解污染物,淨化器釋放氧氣,無需清洗任何過濾器。該淨化器是獨立的,類似於大型壁掛式平板電視。
空氣品質感測器決定應該處理多少空氣,並相應地調整風扇速度,從而讓植物根部加快淨化空氣速度。
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