Zbudowałem swój miernik jakości powietrza – Czy jest dokładny i ile za to zapłaciłem?

Jak zwykle w zimie mamy problem z powietrzem. Od jakiegoś już czasu mam na komórce zainstalowaną aplikację Airly, która pokazuje mapę czujników monitorujących jakość powietrza w kilku tysiącach lokalizacji. Dzięki takim aplikacjom wiemy kiedy w zimie lepiej nie wychodzić z domu (i nie chodzi tutaj o to że akurat jest zimno).

Źródło grafiki: Airly.eu

Zrób to sam!

Jednak ciekawość i chęć zrobienia czegoś samemu sprawiła, że od jakiegoś czasu myślałem o zbudowaniu własnego czujnika. Wybór padł na Raspberry Pi 3 B+ (który dostałem od Natalii :)). Oczywiście taki czujnik można również uruchomić na prostszych podzespołach, ale tutaj zaletą Raspberry Pi jest możliwość późniejszej rozbudowy całego systemu, a także użycia do zupełnie innych zadań.

Na Raspberry Pi zainstalowałem Raspbian, czyli taki Linux przeznaczony pod ten komputer. Ponieważ pierwszy raz robiłem coś takiego chwilę mi to zajęło. W międzyczasie zamówiłem czujnik SDS011. Zastanawiałem się trochę, który model konkretnie wybrać. Nova Fitness SDS011 mierzy poziom pyłów zawieszonych za pomocą lasera. Pomiar dokonywany jest dla wartości PM2.5 oraz PM10. Zaletą tego czujnika jest to, że w zestawie od razu dostajemy przejściówkę na USB , co sprawia że podłączenie urządzenia do Raspberry Pi jest banalnie proste.

Do sprawnego działania potrzebujemy jeszcze wykonać dwie czynności. Po pierwsze trzeba wgrać prosty program który zajmie się uruchamianiem czujnika, wykonywaniem pomiarów, uśrednianiem wyników (wykonujemy 10 pomiarów) i przeliczaniem na Air Quality Index. Drugą rzeczą jest postawienie strony, który będzie wyświetlać wyniki pomiarów, tak aby do odczytu wystarczyła komórka. Wszystkie te rzeczy zostały opisane na stronie https://hackernoon.com/how-to-measure-particulate-matter-with-a-raspberry-pi-75faa470ec35 . Oba urządzenia zamknąłem w prowizorycznym plastikowym pudełku i zrobiłem z boku otwór na kabel zasilania. Czas na próbne pomiary!

Pomiar

Aby zmierzyć powietrze na zewnątrz, wystawiłem urządzenia na parapet. Czynność zajmuje kilka minut, po czym wynik można odczytać na komórce. Błąd pomiaru dla tego czujnika to maksymalnie ±15% i ±10µg/m3 dla PM2.5. Oznacza to, że dla małych wartości zanieczyszczeń błąd pomiarowy może mocno zaburzyć wynik. Aby zobaczyć jaka jest dokładność czujnika wyniki porównałem z pomiarami Airly:

Jak widać, na razie te pomiary nie są zbyt dokładne (różnica między Airly a czunikiem to 10,5 ug/m3 dla PM2.5 – zakładając, że Airly dysponuje dokładnymi wynikami). Ale aktualnie oba źródła, własny czujnik i Airly pokazują dobrą (nie doskonałą) jakość powietrza, czyli teoretycznie nie ma czym się przejmować. Prawdziwym testem będzie moment, gdy jakość powietrza będzie zła albo bardzo zła – wtedy dopiero przekonamy się na ile dokładny jest czujnik.

Podsumowanie

Czas na podsumowanie. Komputer Raspberry Pi razem z ładowarką i kartą SD to wydatek ok. 200 zł. Do tego potrzebny jest czujnik SDS011, który zależnie od miejsca zakupu kosztuje pomiędzy 60 a 160zł. To znaczy, że taki czujnik można zbudować za ok. 300 zł.

A jeśli zastanawiacie się co można zrobić aby zmniejszyć ilość smogu, zapraszam do przeczytania mojego poprzedniego artykułu: Budynki pasywne receptą na smog? https://steemit.com/pl-artykuly/@curiosit/budynki-pasywne-recepta-na-smog