Close

Měřte znečištění. S Arduinem a z obýváku.

Deska Smart Citizen

Sotva bychom vedli spory o tom, zda jsou nebo nejsou naše veliká, průmyslová města zamořena smogem, zplodinami, pevnými částicemi, prachem, dýmem a různými chemickými sloučeninami. Říkejme tomu vědecky nebo laicky, jak uznáme za vhodné. Každá samospráva se snaží čelit zamoření; hledání slibného řešení nicméně musí vždy předcházet analýza současného stavu věcí, jinými slovy pečlivý monitoring. Běžné komerční senzory jsou však poměrně drahé a státní instituce a místní samosprávy na ně málokdy uvolňují odpovídající zdroje. V posledních letech nicméně sílí fenomén, který v lednu tohoto roku doputoval až do nadmíru prestižního přírodovědného časopisu Nature, ačkoli se rozvíjí již delší dobu, přesněji od prvních pokusů s „monitorujícími holuby“ z roku 2009. Řeč je o občanském senzoringu neboli hnutí za monitoring životního prostředí buďto zcela mimo státní a nadstátní instituce, nebo – spíše výhledově – souběžně s nimi.

Po vzoru odkazovaného článku je na místě zmínit tři úspěšné projekty: DustDuino, Air Quality Egg a Smart Citizen Kit. Každý má odlišné funkce a sbírá trochu jiný typ dat. Účel mají nicméně společný: hledání vlastních, na státních institucích nezávislých cest, jak mapovat stav životního prostředí, v těchto případech především kvality vzduchu, který dýcháme, v naší bezprostřední blízkosti, a sdílení naměřených údajů s dobrovolníky po celém světě. Díky mnoha takovým DIY senzorům totiž můžeme ne snad měřit přesněji než drahé senzory státních a nadstátních institucí, ale lépe a s nižšími náklady sledovat dynamiky ve vývoji znečištění našeho nejbližšího okolí.

DustDuino

DustDuino je relativně laciný a snadno sestavitelný přístroj, s nímž můžete měřit hladiny prachu a obecněji pevných částic ve venkovním prostoru nebo třeba v bytě. Zrodil se v mongolském Ulánbátaru, jednom z nejvíce zamořených měst na světě, z inciativy vývojářů okolo Press Institute of Mongolia. Zakládá se na optickém senzoru Shinyei PPD42NS a LED; do malé nádoby nasává vzduch, uvnitř měří množství prachu a pevných částic ve vzduchu a údaje se přes Arduino zasílají do služby Xively, což je, dalo by se říci „cloud internetu věcí“.  Výsledky DustDuina jsou přitom podle dosavadních studií srovnatelné s výsledky výrazně dražších senzorů, přinejmenším v přesnosti měření v hodinovém intervalu. Takový závěr vychází například z testů prováděných na Univerzitě v Berkeley v roce 2013 a při senzoringu v čínském Si-anu, osmimilionovém městě ve středočínské provincii Šen-si, kde měřily současně konvenční senzory a senzory na bázi DustDuina. DustDuina a podobná zařízení zajisté mají své nevýhody, do jisté míry předurčené tím, že se jedná o optické senzory; také proto autoři uvedené studie doporučují občanský senzoring propojovat s měřeními, která provádí státní instituce. (Celý text je dostupný zde.)

převzato z http://publiclab.org/wiki/dustduino

Senzor Shinyei PPD42NS – převzato z http://publiclab.org/wiki/dustduino

Air Quality Egg

Zatímco DustDuino sleduje hodnoty prachu v ovzduší, Air Quality Egg měří hladiny oxidu uhelnatého (CO), oxidu dusičitého (NO2), a také vlhkost a teplotu vzduchu. Rovněž síť Air Quality Egg vychází z podobného předpokladu jako DustDuino: státně řízený monitoring znečištění ovzduší je veden nárazově a výsledky jsou abstrahovány z nemnoha měření. Sotva se vám tedy poštěstí, aby stát nebo obec monitorovaly hladinu znečištění přímo na vaší zahradě nebo na vašem balkóně. Odpovědí je právě vejcovitý senzor, který vám umožní měřit příslušné hodnoty a streamovat je například na externí uložiště, kde můžete výsledky zapojit do rozsáhlého souboru měření, prováděných po celém světě environmentálními dobrovolníky, jako jste vy. Nápad vznikl z inciativy skupiny DIY aktivistů sdružených pod názvem Sensemakers (volně přeložitelné jako „ti, kteří dávají věcem smysl“), kteří se v roce 2011 scházeli v New Yorku a Amsterdamu.

Air Quality Egg se skládá ze základny ve tvaru vejce, kterou máte s nejvyšší pravděpodobností doma na stole, a venku – zpravidla na venkovní stěně – umístěných senzorů. Ty zasílají informace do základny, která je předává na cloud (Xively), kde se uchovávají, propojují s jinými informacemi, tvoří se z nich grafy a podobně. Jako procesor obvykle funguje pomocí Arduina programovatelný mikroovladač ATtiny, buďto starší typ ATtiny48, nebo ATtiny88; pro ukládání se nejčastěji užívá paměť EEPROM, která se převádí do flashové paměti. Projekt byl dosud financován v první řadě skrze Kickstarter, kde se podařilo vybrat téměř 150 tisíc dolarů. Komplexní soubor informací o projektu a jeho rozvoji najdete na zvláštní wiki projektu.

převzato z http://airqualityegg.com/

převzato z http://airqualityegg.com/

Smart Citizen Kit

Třetím projektem tohoto typu je Smart Citizen Kit. Tento soubor senzorů vzešel z nápadu Tomase Dieze Ladery, vedoucího barcelonské odnože celosvětové sítě vývojářských laboratoří Fab Lab. Vynález jeho týmu měří hladiny oxidu dusičitého, oxidu uhelnatého, vlhkost, teplotu a světelné znečištění a lze jej rozdělit na několik vrstev. Na úrovni hardwaru jej tvoří dvě desky, z nichž jedna je kompatibilní s Arduinem a ta zpracovává sbírané údaje. Druhá deska naopak disponuje senzory a data po zpracování streamuje přes Wi-Fi do cloudu. (Příslušná schémata jsou, jak tomu u podobných projektů bývá, k dispozici na GitHubu). Smart Citizen Kit má nicméně také svou online součást, která slouží k ukládání a vizualizaci dat – na webové stránce lze údaje sdílet, porovnávat a prohlížet si data, která zasílají další uživatelé. Třetí vrstvu představuje mobilní aplikace, která je v tuto chvíli ve stádiu vývoje. S její pomocí byste měli možnost provádět výše uvedené operace s pomocí svého chytrého telefonu. Je na místě zmínit, že autoři se snaží svůj projekt prosadit také méně tradičními způsoby, mimo jiné prodejem slušivých triček a tašek.

převzato z https://www.kickstarter.com/projects/acrobotic/the-smart-citizen-kit-crowdsourced-environmental-m/description

převzato z https://www.kickstarter.com/projects/acrobotic/the-smart-citizen-kit-crowdsourced-environmental-m/description

Bylo by nicméně naivní se domnívat, že podobné DIY senzory mohou zcela nahradit senzory, které používají státní instituce – a jejich autoři to dobře vědí a připouští. Uvedeným projektům je společná snaha technologické nedostatky a především nedostatek prostředků na samotné výzkumy kompenzovat širokou spoluprací a volnočasovou aktivitou jednotlivců, kteří se chtějí podílet na kultivaci svého bezprostředního okolí. Nedostatečná snaha většiny národních a nadnárodních institucí nicméně ukazuje, že podobné projekty mají význam přinejmenším v tom ohledu, že propojují svět DIY elektroniky s nezávislou a nekomerční občanskou angažovaností. Je tedy na místě uvažovat, zda si nepořídit „Prach-duino“, environmentální vejce nebo „soupravu odpovědného občana“. Nejspíš vám takový krok doporučí přinejmenším devět z deseti nejvíce ohrožených živočišných druhů Evropy, třeba rysů pardálových, keptušek stepních hrdliček divokých…

kanarci.cz

Za tento tip děkujeme uživateli Jakub Hybler. Jedná se o český projekt, který se, stejně jako předchozí projekty, zaměřuje na zjišťování a měření kvality ovzduší v okolí. V současnosti stále pracují na vývoji a zdokonalování jejich měřících stanic. S tím jim navíc můžete pomoci i vy! Více na Kanarci.cz.

Antonín Handl

Antonín Handl

Působí v časopise PLAV – měsíčník pro světovou literaturu, kde nyní jako zástupce šéfredaktora odpovídá především za propagaci a správu sociálních sítí. Příležitostně překládá odbornou literaturu a soustavně se věnuje ilustraci a grafickým návrhům. Zajímá se o open source a DIY projekty, crowdfunding a alternativní marketing.
Antonín Handl

2 Comments on “Měřte znečištění. S Arduinem a z obýváku.

jakub hybler
19.8.2015 at 9:35

Dobrý den, nějakou dobu již existuje i český projekt kanarci.cz, který v současné době schání spolupracovníky na další vývoj:-)

Zbyšek Voda
Zbyšek Voda
19.8.2015 at 10:26

Díky za tip!
Kanarci.cz už jsou v článku 🙂

Napsat komentář