2023年11月17日 星期五

★ 使用物聯網進行行動空氣品質監控


 物聯網空氣品質監控


不只是縮時,還有粉塵、噪音、位移偵測


mtg


城市和城鎮使用固定空氣品質監測裝置,來測量給定位置的汙染水準。 與傳統的固定解決方案相比,物聯網技術和行動空氣品質監控降低了成本,增加了覆蓋範圍,並提供了更高的靈活性。

固定監測站測量空氣品質的準確度極高,一些氣體以十億分之分之一(ppb)為單位。 就其本質而言,固定監測站只在一個位置測量空氣汙染和顆粒物。

高精度測試裝置是有價的,這使得議會或地方當局很難覆蓋整個城鎮或人口中心。 為此,需要數百個固定監測站——這將需要大量的投資和一定程度的持續維護。

物聯網(IoT)

物聯網技術的發展引入了一系列,相對便宜的空氣品質和汙染感測器。 雖然許多低端物聯網感測器缺乏固定站點提供的高精度,但它們仍然很好地,顯示了空氣品質和汙染。

與其以十億分之一(ppb)為單位的氣體,不如按照交通燈系統的路線(紅色=壞,琥珀色=警告,綠色=確定)更多地思考。 對於顆粒物 —— 這是空氣品質指數(AQI)的重要組成部分 —— 物聯網感測器同樣準確,只是價格的一小部分。

空氣品質指數(AQI)是測量和指示空氣品質和汙染水準的標準。

通訊

物聯網感測器可以使用幾種不同的技術,自動將資料傳送回雲端。 最常見的方法是使用3G/4G SIM卡,或者在許多領域,感測器可能能夠使用 LoRa — 一種低功耗無線解決方案。 不列顛群島的許多地區,已經部署了 LoRa 網路,特別是蘇格蘭 —— 蘇格蘭對 LoRa 的報導制訂了雄心勃勃的策。 LoRa或4G網路是行動空氣品質監控的絕佳推動者。 馬恩島還有一個全國性的LoRaWAN網路

行動空氣品質監測如何工作?

物聯網-移動空氣品質監控
MTG 車輛每分鐘進行一次空氣品質測量,然後將資料傳輸回雲端。

我們在馬恩島試用了移動空氣品質監測 —— 將該島作為技術試驗的初步基地。 我們使用以下元件建構物聯網行動空氣品質解決方案:

感測器

你可以在此處閱讀更多關於物聯網的資訊:

物聯網測試車輛:馬恩島的技術試驗

雲平台

  • 資料使用 Libelium 雲橋傳輸到 Azure IoT。
  • 使用一系列自定義軟體、資料庫和現成工具(如Tableau)進行視覺化、儀表板和分析。

行動空氣品質監測的情況如何?

馬恩島AQI地圖
馬恩島移動監控示例。>100km2

答案很簡單 —— 地方當局和議會可以快速評估其廣大地區的空氣品質。 雖然這不會提供實驗室級的結果,但物聯網感測器將很好地顯示大面積的空氣品質。

這不僅將使決策者以熱圖形式,對該地區有一個高層次的觀點,而且可能會突出需要更集中測量的領域。 該系統進行的所有測量都包括GPS座標和時間戳,以便按一天中的時間、位置和分析資料,並與天氣資料進行交叉引用。

  1. 更大的覆蓋範圍。 物聯網解決方案允許你在廣闊的廣闊面積上測量品質,而無需與員工或測量開銷相關的額外費用。
  2. 降低成本。 物聯網空氣品質和汙染感測器,是固定站的具有成本效益的替代品,可以成為任何整體環境管理解決方案的一部分。
  3. 辨識汙染熱點和問題區域。 透過擴大覆蓋範圍,該系統可能會發現可能需要進一步調查的異常或汙染熱點。
  4. 制訂政策和決策。 資料武器決策和政策制定者。 城市規劃者、人口健康、教育領袖和交通管理者可以使用空氣品質資料來制定和制定政策,並影響決策。
  5. 改善結果。 空氣品質差和汙染水準與幾種健康狀況和預期壽命有關。 測量空氣品質是解決方案的第一部分。
  6. 開放政府。 許多機構選擇與居民和企業公開共享空氣品質資訊。 這提高了透明度,並獲得了人們的支援,以支援積極的環境變化,並幫助解決氣候問題。

佈署物聯網空氣品質解決方案的最佳方式是什麼?

具有空氣品質監測的車輛
行動空氣品質解決方案,可以安裝在任何組織或理事會車輛上。

在地方當局的環境中;感測器安裝在垃圾箱卡車、地方當局車輛、公共交通或任何其他商用車輛上。 許多地方當局的車輛,根據其功能,將覆蓋廣大面積的人口中心。

  • 垃圾箱卡車垃圾車傾向於訪問大多數住宅地址——提供了廣泛的空氣品質地圖。
  • 地方當局車輛可以兼作行動空氣品質監測器。
  • 校車是另一個主要候選者,可以測量整個住宅區和學校環境中的空氣品質水準。

許多城市都在努力獲得智慧城市的地位——通常圍繞ISO 37122——其中空氣品質構成了等式的重要組成部分。

可以測量什麼?

  • 一氧化碳(CO)[計算](低濃度和高濃度)
  • 二氧化碳(CO2)[已計算]
  • 分子氧(O2)[已計算]
  • 臭氧(O3)[已計算]
  • 一氧化氮(NO)[已計算](低濃度)
  • 二氧化氮(NO2)[已計算]
  • 二氧化硫(SO2)[校準](高精度)
  • 氨(NH3)[計算](低濃度和高濃度)
  • 甲烷(CH4)[已計算]——和其他可燃氣體
  • 分子氫(H2)[已計算
  • 硫化氫(H2S)[已計算]
  • 氯化氫(HCl)[已計算]
  • 氰化氫(HCN)[已計算]
  • 磷化(PH3)[已計算]
  • 環氧乙烷(ETO)[已計算]
  • 氯(Cl2)[已計算]
  • 顆粒物質(PM1 / PM2.5 / PM10)-粉塵感測器
  • 溫度
  • 溼度
  • 大氣壓力
  • 智慧照明的亮度(豪華精度)
  • 超聲波(距離測量)

我可以行動空氣品質監測站嗎?

基於物聯網的空氣品質站,不是在車輛上佈署解決方案,而是易於移動。 由於裝置使用電池和太陽能,這些場域可以拆卸並安裝在其他地方,相對容易。 這種流動性水準意味著你的投資可以在場域之間輪換,以繪製空氣品質圖景。


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