Это устройство может измерять загрязнение воздуха в любом месте

Во многих развитых странах вы можете открыть приложение погоды на своем телефоне, чтобы посмотреть индекс качества воздуха в своем городе, основанный на измерениях концентрации различных загрязняющих веществ. Но эти данные, как правило, агрегированные для всего региона, не дают полного представления о том, насколько хорош или плох воздух, которым вы дышите. Теперь можно сделать свой собственный монитор качества воздуха, используя инструкции с открытым исходным кодом от Массачусетского технологического института (США), а также небольшие знания в области кодирования и 3D-принтер.

Для индекса качества воздуха, который выдает стандартное приложение, измерения, как правило, довольно неточные. Город Бостон, например, имеет всего три станции мониторинга качества воздуха, чтобы охватить всю свою область. Математические модели затем учитывают такие факторы, как скорость ветра и землепользование, чтобы сделать оценку качества воздуха. Но все же эти мониторы не достигают того уровня детализации, который необходим для реального определения источников загрязнения. Возможно, существуют и другие приложения, которые предлагают целевые измерения качества воздуха, но в этом вопросе все еще есть пробелы. Тем более, далеко не все города в мире имеют данные мониторинга качества воздуха.

В городах качество воздуха может отличаться даже в разных кварталах. Это связано с тем, что один из основных загрязнителей воздуха — твердые частицы — образуются в результате таких явлений, как выхлопные газы автомобилей, дорожные работы или строительные площадки. Это локальные явления, потому что крупные частицы остаются очень близко к источнику загрязнения. Их не могут уловить датчики, расположенные далеко, и поэтому очень трудно определить источники, а именно такая информация необходима городу для принятия мер. Эти твердые частицы могут иметь серьезные последствия для здоровья, повышая риск сердечных заболеваний, рака легких, приступов астмы и многого другого.

МТИ с 2017 года работает над созданием мобильного детектора загрязнения воздуха для получения такой подробной информации. Лаборатория провела пилотные проекты с использованием парка таких устройств на мусоровозах, автобусах и такси в разных городах по всему миру. Эти проекты помогли разработать аппаратное обеспечение, посмотреть, как устройства работают в различных регионах и погодных условиях, и выяснить, как обрабатывать данные о качестве воздуха. Теперь компания выпускает платформу с открытым исходным кодом, позволяющую любому желающему создать свой собственный детектор качества воздуха, который она назвала Flatburn.

Датчики потребительского класса, как правило, ненадежны — они настолько дешевы, что неточны. Flatburn восполняет этот пробел с помощью алгоритма машинного обучения, который калибрует данные на основе стационарных датчиков качества воздуха. В основном дешевые датчики имеют тенденцию к так называемому "дрейфу", когда показания датчика меняются со временем, что делает их неточными. Исследователи откалибровали показания Flatburn на основе существующих мониторов качества воздуха, которые учитывают такие вещи, как ветер или погодные условия, и помогают исправить любые проблемы в показаниях. Это означает, что устройства Flatburn сравнимы с более дорогостоящими датчиками.

Чтобы сделать свой собственный Flatburn, достаточно зайти на сайт, где представлены файлы для 3D-печати корпуса устройства. Там же есть список деталей, которые можно недорого купить в Интернете, например, солнечные батареи для питания и магниты для крепления к автомобилю. На сайте есть код, на основе которого работает устройство, а также наглядное руководство по сборке. Там также есть информация о том, как делиться собранными данными и интерпретировать их, чтобы люди могли использовать аналитику для выявления тенденций или очагов загрязнения.