Construyendo un ejército de sensores de calidad del aire ESP32
El ESP8266 y su hermano mayor, el ESP32, son placas increíbles para desarrollar, ya que le permiten obtener un proyecto en línea de forma rápida y sencilla. Solo tome algunos sensores y algunos LED en ellos, y estará en camino de producir su propio "Internet de las cosas". El verdadero desafío es usar las increíbles habilidades que estos foros nos ofrecen para hacer algo significativo.
A juzgar por lo que tiene hasta ahora, pensamos [Samuel Klit] está en camino. Utiliza el ESP32 y algunos componentes modulares gratuitos para crear una estación de control de calidad del aire en red. Pero no solo construye uno o dos de ellos, sino que construye lo suficiente para que se distribuyan y recopilen datos en un área amplia. Quién sabe, tal vez construyas uno a continuación.
[Samuel] utiliza el sensor CCS811, que puede capturar compuestos orgánicos (COV) potencialmente dañinos y determinar las concentraciones de dióxido de carbono, así como un sensor BMP280 para leer la temperatura ambiente y la presión atmosférica. También hay un lector de tarjeta SD para almacenamiento de datos local, una pantalla LCD 1602 que proporciona una interfaz de usuario básica y los componentes electrónicos necesarios para admitir las baterías de iones de litio 18650, que alimentan la unidad hasta 12 horas por carga. Todo tiene un aspecto profesional, que definitivamente agregaremos a nuestro próximo pedido de AliExpress.
Recopilar datos es una cosa, pero ¿qué haces con ellos una vez que los tienes? Con este fin, cada nodo opera una interfaz de Internet que no solo le permite ver el estado actual del dispositivo y descargar los datos almacenados localmente, sino que también proporciona una representación visual fácil de entender de las condiciones ambientales. Para evitar el espacio de almacenamiento limitado para los activos del sitio en el chip, [Samuel] llama a Chart.js para insertar algunos gráficos planos en la interfaz web a pedido. La interfaz de Internet es un toque particularmente agradable y un excelente uso de la potencia y las capacidades que ofrece el ESP32.
Anteriormente hemos visto sensores de calidad del aire agregados a los taxis en Perú, las casas alrededor de la Plaza del Sol de Barcelona y, por supuesto, [Radu Motisan] ha realizado un trabajo increíble hacia la creación de redes globales de monitoreo ambiental. Con tecnologías cada vez más capaces, parece que los ciudadanos están estudiando el mundo que les rodea más que nunca.
kpharck dice:
¿Sensor de CO2 para el control de la calidad del aire? ¿En una ciudad?
¿Por qué no CO, NOx, SOx, dioxinas, furanos o partículas?
Para la calidad de vida, conocer la humedad tendría mucho más sentido combinado con los datos de temperatura.
No critique la idea de seguimiento, solo el alcance.Samuel Klit dice:
Hola.
Sugeriría leer mi entrada en La-Tecnologia.IO vinculada en el artículo.
Ahí hablo de lo que mide realmente 🙂- Samuel Klit
Sasquatch48 dice:
Depende de lo que quieras medir y cuánto quieras gastar en ello.
Si solo tiene una caja y cuesta como $ 25 y necesita 20 o incluso más, se acumula bastante rápido.
Pero ya lo he pensado, construiré algunos y cuando funcione, intentaré expandirlo, probablemente romperlo primero: P
Dave dice:
Sin embargo, creo que es un enfoque incorrecto.
Genial para llamar cuánta contaminación hay, pero ¿qué hacer al respecto?
¿Deberías dar tu máscara de gas?Filtrar el aire en una habitación o casa requiere que el edificio sea hermético.
O al menos tiene que aceptar algún cambio en el aire y la apertura de la puerta, etc., lo que significa que el filtrado es 24 horas al día, 7 días a la semana.En lugares con una contaminación ridícula, ¿no es una mascarilla la dirección más realista?
Además, impide que funcionen los sistemas de reconocimiento facial ...Película de mascarilla facial y seguimiento de su salud, con micrófono, sonido de conducción ósea, proyecto integrado a sistema de visualización retiniana, conectividad 4G, etc ...
Samuel Klit dice:
Hola Dave.
La idea comenzó como un monitor para las aulas. También están ahí hoy.
Son muy útiles para este propósito. Cuando comienza una clase, puede ver el aumento de la contaminación del aire, que vuelve a disminuir inmediatamente si actúa en consecuencia, y abre una ventana.Por supuesto, una mejor ventilación sería una solución superior, pero eso requiere que sepa que primero hay un problema 🙂
- Samuel Klit.
Dave dice:
¿Entonces dices que los estudiantes causan contaminación?
Entonces, si dejamos de enseñar a la gente, ¿podemos revertir el cambio climático?
Tomás dice:
Sí, pero el MOX del 811 en realidad no mide el CO2 directamente.
Informa algo llamado eCO2, o equivalente de CO2, que se calcula en función de la resistencia de MOX y otros factores contribuyentes.
En general, el dispositivo sirve para informar un índice aproximado de la calidad del aire, basado en una serie de componentes químicos oxidantes y reductores presentes en la atmósfera circundante, pero los valores de ppm para eCO2 y tVOC no deben tomarse literalmente.
Vadear dice:
Sí, también vale la pena señalar que el número de eCO2 que calcula es casi completamente inútil, ya que está descartado por la presencia de incluso pequeñas cantidades de otros VOC.
fabricante de acero dice:
FYI https://luftdaten.info/en/home-en/
Sam P dice:
Si. La arquitectura de este truco es demasiado densa para el cliente. Simplemente bombee los datos a la base de datos central y haga su renderizado, etc. desde allí. Luftdaten es un modelo mejor porque reduce el costo de construcción al mínimo posible mientras genera datos útiles
Pensador dice:
Este es un proyecto genial, pero conviene recordar los límites de los sensores. De la hoja de datos CCS811:
“CCS811 admite algoritmos inteligentes para procesar medidores de crudo para producir un COV total equivalente (eTVOC) y
valores equivalentes de CO2 (eCO2), donde la principal causa de COV son los humanos. "Así que el resultado es un poco concluyente y no ayudará con cosas como solventes industriales o escapes de automóviles sin mucho trabajo. Dicho esto, podría silbar uno o dos solo para jugar en la casa.
Tomás dice:
No, reaccionará muy fuertemente a los disolventes industriales. Tanto es así que a menudo pueden anular la medida real.
Cosas como un soldador, un limpiador de tabletas e incluso el caucho de siloxano en el gabinete a veces pueden dañar irreversiblemente * cualquier * sensor MOX sin el cuidado y la atención adecuados.
La intoxicación por siloxano es algo real, para * todos * los productos en el mercado en este momento, a pesar del marketing de todos los jugadores que sugieren lo contrario. Hay una degradación física de los cambios en la química de la superficie, marcada por una degeneración en la respuesta del sensor, a una salida inesperada de los algoritmos que están vinculados en las partes digitales MOX, debido a cambios inesperados en la respuesta del sensor.
Cosas como los escapes de los automóviles se sienten, pero necesitas una composición química MOX específica. Conozco algunas empresas que trabajan con recubrimientos MOX, dopadas para responder a estos agentes de focalización.
ROBÓ dice:
Felicitaciones por el esfuerzo. Es un paso en la dirección correcta.
Lamentablemente, la calidad del aire real es mucho más compleja.
Necesitamos mejores sensores. Especialmente aquellos que bajan a PM0.1 o 100 nanómetros para atrapar algunas de las cosas más dañinas para los humanos.
Diseñar mejores sensores es la solución aquí.
Dongwaffle dice:
¿Tiene algún material fuente sobre eso? Estoy interesado en los datos porque los funcionarios de salud pública y los investigadores con los que hablé parecen indicar que PM2.5 es el área más crítica, ya que las partículas más pequeñas son más fáciles de "filtrar" por las defensas existentes de su sistema respiratorio.
Dongwaffle dice:
He construido un conjunto de 20 sensores de calidad del aire ESP32 + LoRaWAN y actualmente 7 de ellos están en el campo y reportan datos: https://graqm.org
Se alojan en recintos impresos en 3D y luego se colocan en tuberías de PVC para mantener el agua afuera, luego se cuelgan de las barras de luz / señalización de la ciudad. Los sensores de COV están un poco mal definidos para usarse en lecturas reales de la calidad del aire. La EPA tiene una lista de 6 “contaminantes de criterio”, de los cuales seleccionamos PM2.5 y O3 como los más estrechamente asociados con la salud humana. Los sensores que construí se colgaron en una estación de control de la EPA todos los meses para registrar sus lecturas con instrumentos de referencia federales, lo que nos brinda una base comparativa bastante precisa de su rendimiento (que se alineó muy bien considerando el bajo costo).
Así es como se ven los dispositivos que cuelgan en la estación de la EPA: https://imgur.com/a/joQvj
NoseyNick dice:
Cosas frías. Recientemente hice una gira por un laboratorio universitario de calidad del aire donde uno de los profesionales intentaba construir "sensores de aire baratos". Su definición de "bajo costo" era "menos de $ 5000", tuve que reírme, no necesito otro pasatiempo TAN caro ... pero puedo agregar $ 20, incluso si los sensores son un poco menos precisos o calibrados . ¡Buen trabajo! ¡Definitivamente míralo! 😀
Brian dice:
"¡No toques, explotaré!"
Para los Estados Unidos, donde es accesible al público, podría considerarse una advertencia ilegal en algunos estados y podría resultar en una búsqueda y arresto sin orden judicial en la mayoría de las propiedades federales.
Y algunos líderes regionales locales lo interpretarán como una amenaza terrorista. Bienvenidos a nuestro mundo paranoico.
Miguel dice:
Esto se hace cuando necesita un calibrador remoto para lidiar con desviaciones, frecuencia cardíaca y transitorios de temperatura, etc. para una alta precisión y confiabilidad a largo plazo.
http://www.kunak.esEnrique dice:
Oh no ... una gran caja de plástico, un gran alambre de cables metidos.
a) Ubicación no óptima para sensores, acumulación de polvo en el interior, etc.
b) Si construye más de un prototipo, utilice una computadora a medida. Son bastante baratos.Este sistema tendrá muchas fallas en los cables y en las juntas de soldadura.
