Czujniki jakości powietrza pojawiają się w... smartfonach

Badanie jakości powietrza coraz częściej przenosi się z urządzeń stacjonarnych na mobilne. Polski producent smartfonów, firma mPTech, wprowadziła kilka miesięcy temu na rynek model Hammer Explorer Pro. Jest on wyposażony we wbudowany czujnik jakości powietrza. Z kolei spółka Airly uzyskała niedawno na rozwój sieci czujników i interaktywnej mapy jakości powietrza finansowanie na poziomie 3,3 mln dol. Wśród inwestorów znaleźli się m.in. założyciele Ubera i Bolta. Urządzenia internetu rzeczy oraz sztuczną inteligencję wykorzystuje natomiast w swojej platformie mierzącej poziom zanieczyszczeń Syngeos.

– Nasze urządzenia wykorzystują technologię IoT, która zapisuje na bieżąco wszystkie informacje, dzięki czemu można je analizować i w przybliżeniu pokazać, jakie będzie stężenie np. pyłów w najbliższych dniach. Dodatkowo nasza platforma wykorzystuje sztuczną inteligencję – wskazuje w rozmowie z agencją informacyjną Newseria Innowacje Patryk Brzozowski, project manager w Syngeosie.

Urządzenia oferowane przez firmę są rozlokowane między innymi w Niemczech, Włoszech, Austrii, Czechach, Hiszpanii, Portugalii, Słowacji, Węgrzech i w Polsce. Na zakup stacji mierzącej jakość powietrza zdecydowały się niedawno samorządy we Władysławowie i Pucku. Dane o stanie jakości powietrza są prezentowane na interaktywnej mapie oraz w dedykowanej aplikacji mobilnej.

– Informacje pozyskane z naszych urządzeń pozwalają uczyć, co to jest smog i jak wpływa na zdrowie ludzi. Dzięki nim możemy określić, kiedy można uprawiać wysiłek fizyczny na świeżym powietrzu. Wiemy z natury, że czujniki w danych godzinach mają różne stężenia, piki. Dzięki temu osoba wracająca do domu i uprawiająca aktywność fizyczną na dworze może spojrzeć na naszą aplikację i dowiedzieć się, że w danym momencie jest za wysokie stężenie pyłów i nie może w tym momencie wyjść, musi poczekać godzinę lub dwie – wyjaśnia Patryk Brzozowski.

Technologia odpowiedzialna za działanie urządzeń opiera się na pracy czujników laserowych. Próbka powietrza najpierw zostaje osuszona w specjalnej komorze, by zredukować ryzyko błędu pomiarowego. Na podstawie rozproszenia światła lasera określany jest poziom poszczególnych zanieczyszczeń w badanej próbce. Wszystkie czujniki wysyłają dane do centralnego systemu, w którym dochodzi do analizy informacji, na podstawie której można z wysoką dokładnością prognozować poziom zanieczyszczenia z kilkudniowym wyprzedzeniem.

– Dzięki technologii IoT dane z tych urządzeń zostają zbierane, archiwizowane i na bieżąco sprawdzane przez system. Sztuczna inteligencja i uczenie maszynowe wykorzystywane są w naszych urządzeniach podczas ich kalibracji. Do tego wykorzystywany jest kod. Oprogramowanie w urządzeniu uczy się tego kodu, dzięki czemu zapobiega drastycznym różnicom pomiarowym między referencyjnymi czujnikami państwowymi a naszymi. Taki błąd mieści się między 10 a 15 proc., a cena urządzenia referencyjnego jest o 300–400 proc. wyższa – zaznacza ekspert.

Problem smogu i zanieczyszczenia powietrza jest w ostatnich latach jednym z najczęściej dyskutowanych tematów związanych z ochroną środowiska. Z raportu Europejskiej Agencji Środowiska wynika, że długotrwała ekspozycja na pyły zawieszone w powietrzu rocznie przyczynia się do ponad 400 tys. zgonów w krajach Unii Europejskiej.

Inteligentne czujniki mogą jednak badać również stan zanieczyszczenia wód i gleby.

– Do pomiaru gleby jest wykorzystywany czujnik wilgotności i temperatury, który jest wkładany do ziemi i on przekazuje dokładne informacje, tzn. pokazuje informacje na temat suszy, i przez to my jesteśmy poinformowani, jaki jest stopień zagrożenia pożarowego w danym miejscu w lesie. Do pomiaru przekroczeń wody na rzekach wykorzystywana jest metoda dźwiękowa. W naszych czujnikach wykorzystywane są echosondy, które pokazują poziomy rzek i wód w Polsce na zasadzie czasu przebytego przez falę dźwiękową. Takie urządzenia montowane są najczęściej na wiaduktach – wskazuje Patryk Brzozowski.