Cómo construir un sensor de smog con microcontrolador ESP8266

En Stuttgart, Alemania, como en muchas otras ciudades, existe un problema de smog, aunque puede ser menos grave que en otras ciudades. La Unión Europea ha fijado un umbral de una media de 50 microgramos de partículas de polvo por metro cúbico en una ventana de aire de 24 horas que se permitirá durante un máximo de 35 días al año. En los últimos años, los valores reales han estado muy por encima de más de 35 días. Hay estaciones gubernamentales que miden la contaminación del aire, pero es posible que no estén en todas partes por razones obvias.

El Open Knowledge Laboratory de Stuttgart, Alemania, ha comenzado a desarrollar sus propios sensores IoT que miden la calidad del aire cada minuto y envían datos a un servidor central. A continuación, puede mostrar el nivel de smog en el mapa. Ver mapa usamos.

Nota: Los analizadores pueden contar partículas con un diámetro de 10 μm y 2,5 μm; se denominan PM 10 y PM 2,5 respectivamente. Los umbrales locales tienen en cuenta el tamaño de las partículas. Obtenga más información en Una entrada de Wikipedia sobre partículas.

Mapa de Stuttgart

Tarjeta instantánea con stuttgart.maps.luftdaten.info

Índice

    Cómo construir un sensor de aire

    Construir un sensor de este tipo es bastante simple y se describe Luftdaten.info, la página principal del proyecto. Consta de varias partes que están interconectadas.

    De hecho, las cubiertas son algunas tuberías de plomería estándar. Los otros dos componentes principales son el microcontrolador Node MCU ESP8266, que tiene Wi-Fi incorporado y un analizador real. En la revisión actual es FDS 011 analizador. A DHT22 el sensor proporciona lecturas actuales de temperatura y humedad. Todos los detalles juntos cuestan unos 30 euros.

    Se llevan a cabo reuniones públicas para ensamblar los sensores.

    Aquí, en Stuttgart y otras ciudades de Alemania, se llevan a cabo reuniones públicas donde los miembros del proyecto Luftdaten pueden ayudar y que ya están mostrando el programa en el sensor. Cualquiera puede venir a esas clases y armar el sensor. Las porciones reales se pagan con donaciones y campañas de crowdfunding.

    Partes del sensor de smog

    El ensamblaje es bastante simple: conecte el sensor de polvo y el DHT al NodeMCU con varios cables, conecte físicamente el NodeMCU y el sensor de polvo a través de una brida para cables e inserte el sensor ensamblado en el tubo.

    El sensor está ensamblado en un tubo.

    El sensor de casa se instala en el exterior y se conecta a la corriente y a la red Wi-Fi. Una vez hecho esto, la ubicación del sensor se informa a Luftdaten.info y lo colocarán en un mapa (la ubicación en el mapa no es precisa para no revelar la ubicación exacta al público).

    Enviando datos

    El sensor ahora funciona cada minuto durante 10 segundos cuando el ventilador aspira aire y el SDS 011 cuenta las partículas de polvo.

    Además de enviar datos de sensores a Luftdaten.info, también es posible enviar datos a una base de datos local. yo implementé pequeña puerta de entrada almacene datos en la base de datos de Prometheus para que pueda trazar valores históricos a través de Grafana.

    Gráficas de valores históricos a través de Grafana

    Como puede ver en el gráfico, en el área donde vivo, el máximo es el doble del valor permitido de 50 mcg/m3.

    Nota: La contaminación del aire suele ser un problema en invierno cuando hay inversión del tiempo una imagen donde el aire frío en el suelo no se mueve y el aire caliente en la parte superior se asienta encima como una gorra, lo que impide aún más la circulación del aire. Un efecto adicional es que debido al frío, los hogares se calientan más con combustibles fósiles, que emiten más contaminación.

    Los sensores de hobby no están calibrados y son menos precisos que los oficiales de alta tecnología, pero la tendencia es la misma, y ​​los técnicos de algunas agencias ambientales han confirmado que estos sensores están cerca de los analizadores oficiales mucho más caros.

    Que sigue

    La tecnología de motores y los filtros han ayudado a reducir el polvo de los gases de escape industriales y de automóviles, pero estos motores modernos tienden a emitir más óxido nítrico (NOx). Luftdaten.info ha lanzado una nueva campaña de financiación colectiva para comprar analizadores de NOx para mostrar los niveles de óxido nítrico en un mapa.

    Artículos de interés

    Subir