@AirQ - Sistema Antysmog

Misurazioni in tempu reale cù a pussibilità di esecutà

iSys - Sistemi Intelligenti

Prudutti Smart City

1. Introduzione.

@AirQ hè un sistema integratu di cuntrollu di a qualità di l'aria è un sistema anti-smog. Funziona in tempu reale (misurazioni ogni ~ 30sec) è furnisce una misura cuntinua di a qualità di l'aria 24 ore à u ghjornu. Face parte di a Smart City "@City" sistema da iSys - Sistemi Intelligenti.

U sistema @AirQ permette un monitoru autonomu di u livellu di impurità (particule PM2.5 / PM10). Dà a pussibilità di chjappà i perpetratori "in l'attu" è per esecutà li (impunendu ammende da i gruppi d'intervenzione, es. a Pulizza Municipale, a pulizza, i pumpieri).

U sistema misura inquinanti spot (in un gran numeru di rilevatori è misurazioni) grazie à i quali mostra risultati veri vicinu à l'epicentru di inquinanti. E inquinamenti sò puramente lucali è ponu superà e misure medie da un sensore di qualità di l'aria centinaie di volte.

I dati sò raccolti da sensori distribuiti di qualità di l'aria generale è particelle solide 2.5um, 10um.

I dispositivi @AirQ ponu esse:

• stazziunariu (alimentazione di rete) - per un gran numeru di sensori

• fermu - installatu temporaneamente (alimentatu à batteria) - per un numeru mediu di sensori

• mobile - installatu in vitture (alimentatu à batteria) - per un numeru assai chjucu di sensori

• mobile - installatu nantu à i droni

I dispositivi sò installati in l'area di a pruprietà publica (per esempiu fanali) o cù l'accunsentu di i residenti nantu à e so trame.

In u casu di a spartera publica di i dati di misurazione, face parte ancu di l'educazione di i residenti è "anti-smog", prevenzione per a salute è pro-ecologica.

U sistema @Air hè assai menu "cuntruversu" è più efficace di i droni chì:

• volanu in spazii privati

• anu custruitu in telecamere Full HD è u so usu pò esse trattatu cum'è spyware è voyeurismu

• pò esse cunsideratu cum'è una violazione di a privacy è di u GDPR.

• ponu un risicu d'accidenti, ponu causà danni à a pruprietà è a salute

• necessitanu un operatore addizionale è anu una gamma assai chjuca

• travaglianu per un periudu assai cortu di a ghjurnata, max 1..2 ore di vita di a batteria (ùn volanu micca in u bughju - quandu d'invernu u più spessu brusgia in i forni)

• sò assai dipendenti da u clima

I pruprietarii di a trama ponu applicà efficacemente i so diritti in quantu à i droni chì volanu intornu à e case.

In casu d'accidenti è di lagnanze, ci sò ancu costi di liti, danni, indennità è insediamenti.

U sistema @AirQ pò eseguisce simultaneamente un cuntrollu remotu è autonumu di l'illuminazione stradale, di l'illuminazione urbana, ecc. (Sistema di Illuminazione Smart "@Luce" ).

 I dati sò inviati à u servitore di u sistema - à u mini-nuvulu, dedicatu à a cumuna o a regione.

U tippu principale di cumunicazione hè a trasmissione GSM (In alternativa WiFi o LoRaWAN in a banda aperta)

U sistema permette a visualizazione in tempu reale nantu à una carta, grafichi à barre è ancu l'inviu direttu di messagi d'alarma à i gruppi d'intervenzione.

2. Caratteristiche principali di u Sistema @AirQ.

Caratteristiche principali di u sistema @AirQ:

• pussibilità di mobile (montà nantu à e vitture o droni) o travagliu stazionario

• misurazione spot di particelle PM 2,5 è 10um da sensore laser intelligente (opzione A) cù circolazione d'aria forzata.

• misura generale: qualità di l'aria, pressione, temperatura, concentrazione dannosa di gas (opzione B)

• a capacità di misurà in intervalli da circa 30s à parechje ore - in tempu reale 24 ore à ghjornu

Trasmissione di basa GSM wireless: 2G, 3G, LTE, SMS, USSD (per qualsiasi operatore), LTE CAT M1 * (Orange), NB-IoT ** (T-Mobile) - richiede a carta SIM o MIM di l'operatore selezionatu è diritti di abbonamentu per a trasmissione di dati o tariffu di telemetria.

• WiFi wireless alternativu, trasmissione RF (LoraWAN) - ùn sò micca necessarie spese di abbonamentu addiziunali

• misurazione di posizione-in tempu reale (longitudine è latitudine, altitudine, velocità, direzzione)

• autopusizionamentu nantu à e carte cù risultati di misurazione attuali

• prutezzione indipendente è surviglianza di dispositivi di misura (contra furti è devastazioni - alarma)

• cuntrollu di illuminazione luntanu è intelligente (on / off) è lampi LED di regulazione (opzione C)

*, ** - dipende da a dispunibilità di u serviziu di l'operatore in u locu attuale

3. @AirQ U travagliu di u Dispositivu.

U dispositivu misura a quantità di particelle solide 2.5um / 10um cun circolazione d'aria forzata (opzione A).

U dispositivu funziona 24 ore à u ghjornu, è u periodu minimu di misurazione è trasmissione hè di circa 30 secondi.

Solu a misurazione multipuntata di l'inquinamentu di l'aria hè sensu, perchè l'inquinamentu di l'aria hè strettamente lucale è l'epicentru pò avè parechje centinaia di volte di inquinamentu più grande chè i valori medi misurati in altri punti. Dipende da parechji fattori cum'è u tempu, a direzzione è a forza di u ventu, a pressione, l'altitudine di i nuvuli, l'umidità, e precipitazioni, a temperatura, u terrenu, a rimboschimentu, ecc.

Per esempiu, 50-100 metri da a fonte di smog, a misura pò indicà finu à 10 volte menu (ciò chì hè mostratu nantu à a carta sopra cù misurazioni reali pigliate da a vittura).

U dispositivu pò ancu misurà pressione, temperatura, umidità, qualità generale di l'aria - livelli dannosi di gas (opzione B). Questu permette di rilevà anomalie meteorologiche (cambiamenti rapidi di temperatura, pressione, umidità), incendi è ancu qualchì prova di manipulazione di u dispositivu (congelazione, inundazioni, furti, ecc.) ).

A misurazione dura circa 10 secondi, dunque in u casu di i sensori mobili, dà u valore mediu di a distanza percorsa durante stu tempu (es. per una velocità di 50km / h - circa 140m)

L'inviu d'infurmazioni ogni poche decine di secondi hè ancu una prutezzione di alarma per u dispositivu in casu di:

• prova à smuntà

• devastazione

• sabotaghju

• cambiamenti di locu

• e.t.c.

Questu permette à a squadra d'intervenzione di esse mandata à u locu di l'incidentu è pigliatu u trasgressore "in l'attu".

U dispositivu pò esse dotatu di accessori per cuntrullà l'illuminazione di lampade LED (Opzione C). Hè pussibule abbassà l'alimentazione di l'alimentazione di i fanali, o accende / spegne i lampi LED senza interferisce cù i parametri di illuminazione di e lampade. A causa di 3 dimmers, u controller pò ancu cuntrullà l'illuminazione decorativa, l'illuminazione occasionale (regolendu u set di culori RGB). Pò esse ancu adupratu per cuntrullà a temperatura bianca (illuminazione).

Questu permette di cuntrollà à distanza a cità, l'illuminazione stradale o qualsiasi apparecchiatura elettrica.

4. Cumunicazione.

A trasmissione di i dati di misurazione hè fatta cù una interfaccia di cumunicazione *:

• GSM (2G..4G, USSD, SMS, LTEM1 (CATM1), NB-IoT) - richiede fees tasse di abbonamentu di l'operatore è copertura di copertura per u serviziu selezionatu. Portata massima à pochi chilometri da BTSa GSM in a zona aperta.

• WiFi 2.4GHz b / g / n - richiede l'accessu à una rete WiFi cù accessu internet. Ùn cuntene GPS è ùn hà micca geolocalizazione automatica (solu a variante stazziunale cù una pusizione ef predefinita). Pò esse ancu adupratu cum'è attrezzature d'intervenzione per misurà l'inquinamentu in situ. Portata massima finu à circa. 100m à Router WiFi in aria aperta.

• LoRaWAN (868MHz / EU è 902..915MHz / Altru) - cumunicazione radio à longu andà in a banda publica. A causa di a natura aperta è libera di a banda di frequenza, ci hè un risicu di interferenza è di inceppamentu di u dispositivu da altri dispositivi. Richiede l'installazione di un minimu di una porta LoRaWAN / Internet - assicurendu a copertura di tutta a zona (per es. nantu à camini alti o GSM masti). Range massimu circa 10-15km in l'area aperta.

* - secondu u tipu di controller @AirQ selezionatu

5. Piattaforma edic Dedicata (nuvola).

A piattaforma @City hè una dedicata "mini-nuvola" sistema per i clienti individuali B2B. A piattaforma ùn hè micca spartita trà l'altri utilizatori è solu un cliente hà accessu à un servitore fisicu o virtuale (VPS o servitori dedicati). U cliente pò sceglie unu di parechje decine di centri di dati in Europa o in u mondu è parechje decine di piani tariffari - in relazione cù risorse hardware è prestazioni di hosting dedicatu.

5.1. Server Servitore Cloud.

U software runs funziona nantu à i servitori VPS in Linux (Server Privatu Virtuale) o un servitore dedicatu nantu à l'internet, secondu e prestazioni di u servitore desideratu (in seguitu chjamatu u servitore). A prestazione necessaria dipende da i seguenti fattori:

• accessu privatu / publicu

• numeru tutale di dispusitivi

• frequenza di l'aghjurnamenti di statutu di u dispusitivu

• frequenza di rinfrescamentu di i dati

Ci hè parechje varianti di servitore pussibule (VPS virtuale / dedicatu) secondu:

• Prezzi

• tipu di servitore: virtuale o dedicatu

• geo-situazione di u centru di dati

• numaru virtuale / fisicu di nuclei di processatore (1-8 / 8..32)

• quantità virtuale / fisica di RAM (1-32GB / 32-512GB)

• Dimensione SSD (20 GB-1 TB / 100 TB-400 TB)

A piattaforma IoT @City hè dedicata à un destinatariu unicu (in seguitu chjamatu u cliente):

• autorità lucali, uffizii, cumune, poviats

• B2B (entità cummerciale)

Perchè u servitore ùn hè micca spartutu trà i clienti, questu simplifica l'accessu, a sicurezza è e prublemi di prestazione. Per questa ragione, solu un cliente hè rispunsevule per una sicurezza efficace, stabilità, prestazioni, trasmissione di dati, ecc.

In casu di prestazioni insufficienti, u cliente pò cumprà un pianu tariffariu più altu (VPS o servitore dedicatu), più ottimale per a funzionalità è e prestazioni richieste.

In casi speciali, a cumunicazione cloud-to-cloud pò esse implementata per globalizà è centralizà i dati in aree più grandi invece di u cloud di parechji clienti.

6. Visualizazione in linea nantu à e carte.

I risultati ponu esse visualizati nantu à e carte cù a geolocalizazione di u sensore è altri parametri, per esempio tempu di misurazione (castomizazione). Sò rinfriscati ogni 1 minutu

L'esempiu di sopra mostra i risultati di e misurazioni:

• Particule PM2.5 (primu numeru)

• velocità di u veiculu (secondu numeru)

• data è ora di misura

E prime duie misurazioni sò culurite secondu u valore.

7. Visualizazione di risultati in a tavula.

I risultati ponu esse ancu affissati in tavule persunalizate (ricerca, tri, limitazione di i risultati). E tavule anu ancu grafiche persunalizate individualmente (Tema). Hè pussibule visualizà una tavula cù i dati attuali per tutti i dispositivi @AirQ o tavule d'archiviu per un unicu dispositivu.

8. Grafici à barre.

Grafici à barre mostranu ordinati è "nurmalizatu" bars à u valore massimu, da u più altu à u più bassu.

Sò utili per verificà rapidamente i risultati estremi è piglià azzioni di applicazione immediata (mandà una cumissione à u locu di l'incidentu per esaminà u cuntenutu di a caldera / caminu, etc., è possibbilmente una multa).

Passà u mouse sopra a barra mostra infurmazioni addiziunali nantu à u dispositivu (altre misure è dati di situazione)

9. Grafichi Archiviali.

Hè pussibule visualizà cartarii storichi per un determinatu periudu di tempu per un parametru selezziunatu (per esempiu Solidi PM2.5, temperatura, umidità, ecc. ) per qualsiasi dispositivu.

9.1. Grafice a barre: (visualizza solu i dati esistenti)

9.2. Grafico continuu: (per i stessi dati d'entrata)

U muvimentu di u puntatore di u mouse mostra valori di misurazione dettagliati è data / ora.

Per questu esempiu (i dui disegni):

• PM2.5 (neru)

• PM10 (rossu)

• pressione (verde) {Pa}

• qualità generale di l'aria (turchinu) {u più altu hè u valore, megliu}

U graficu hè limitatu à l'ore di sera 15:00 - 24:00 quandu a maiò parte di a ghjente fuma in e stufe

10. Cumpatibilità cù u navigatore web.

* - Firefox ùn sustene micca a selezzione di data / ora (u campu di testu deve esse editatu manualmente cù u furmatu di data è ora adattu).

Internet Explorer ùn hè micca suppurtatu (utilizate Edge invece)

Altri navigatori web ùn sò micca stati testati.

11. Personalizazione di vista / tema.

I temi di View permettenu di persunalizà è adattà à i vostri bisogni.

Diversi temi di u situ web @AirQ ponu esse aduprati per creà mudelli ottimizzati per es. stampa, operazione da smartphone, PAD. Un informaticu lucale cun cunniscenze basiche di HTML, JavaScript, CSS hè capace di persunalizà di sè l'interfaccia d'utilizatore.

12. Varianti di l'attrezzatura.

I dispositivi ponu esse in parechje varianti hardware riguardanti opzioni di attrezzature è alloghji (chì dà parechje cumbinazioni). Inoltre, u dispositivu deve esse in cuntattu cù l'aria esterna chì scorre, chì impone certe esigenze à u cuncepimentu di l'alloghju.

Dunque, i chjusi ponu esse urdinati individualmente secondu i bisogni.

12.1. Varianti di Elettronica:

• Applicazione di u sensore di particule 2,5 / 10um

• Utilizazione di un sensore ambientale (temperatura, umidità, pressione, qualità di l'aria)

• L'usu di elementi di cuntrollu di illuminazione

• Diverse varianti di potenza (230V, 230V + UPS, batteria, fotovoltaica)

12.2. Muntatu:

• Attrezzatura fissa

• dispositivi mobili (per automobili)

• dispositivi mobili (per droni)

12.3. Covers:

• custodie metalliche dedicate stazionarie / mobili - culore sceltu, cuncepimentu graficu, stampa / adesivi, metudu di attaccamentu

• alloghji di plastica adattati

• custodie in plastica dedicate

• u casu dipende da a dimensione di a batteria

13. Infurmazioni utili.

U sensore di inquinamentu atmosfericu laser adupratu pò esse dannighjatu se a concentrazione di polvere, catrame hè troppu alta, è in questu casu hè esclusu da a garanzia di u sistema. Pò esse acquistatu separatamente cum'è parte di ricambio.

A garanzia esclude l'azzioni di vandalismu, sabotaggio nantu à u dispositivu (tentativi di versà, congelà, fumà, danni meccanichi, fulmini, ecc.) ).

14. Infurmazione cummerciale.

• U sistema pò esse pruprietà di guardie municipali, cumunali, poviat o cità o pulizza. Fines imposed in some cases reimburse costi di u sistema.

• Alcuni dispositivi ponu esse messi à dispusizione di i residenti per i quali conta a qualità di l'ambiente in u quale campanu.

• I dispositivi ponu ancu esse venduti à i residenti chì ponu trasferisce dati à u sistema @AirQ gratuitamente. Pò esse dispositivi pieni (GSM) - richiedenu una carta SIM è diritti di abbonamentu. In alternativa, ponu esse dispositivi WiFi (senza GPS) chì trasmettenu dati via a rete WiFi di u residente in u cloud @City in Internet (cun ​​una posizione GPS predefinita). Stu metudu permette u trasferimentu di a maiò parte di i costi di l'equipaggiu à i residenti è un seguitu assai più precisu di u smog in a zona.

15. Informazioni pro-ecologiche, educative.

Hè pussibule (legalmente) di publicà risultati attuali nantu à internet, grazia à chì aumenta a cuscenza ecologica di l'abitanti nantu à a nocività di u smog. U sistema ùn viola micca u GDPR.

I risultati trasparenti è publichi furzeranu quelli chì cuntribuiscenu à a produzzione di smog in a zona à:

• ùn fumà micca sostanze dannose cume (rifiuti, tavule di mobuli, traverse di ferrovia, pneumatici, tessuti, legnu impregnatu da a demolizione di l'edificii, carta culurita, plastica, lamina)

• aduprendu carburante ecologicu è di alta qualità (legnu seccu / eco-piselli, carbone di alta qualità)

• cambiamenti in una caldera / caminu difettu

16. Cunfrontu di i metudi di misurazione di Smog.

U tempu di travagliu da una batteria esterna dipende da: strength forza di u segnale, temperatura, dimensione di a batteria, frequenza di misurazione è dati inviati.

17. Parametri operativi di @AirQ Devices.

Range di temperatura - 40C .. + 65C

Umidità 0..80% r.H. Nisuna cundensazione (dispusitivu)

Alimentazione elettrica GSM 5VDC @ 2A (2G - max) ±0,15 V

Alimentazione elettrica LoRaWAN 5VDC @ 300mA (max) ±0,15 V

@City Dispositiu GSM + GPS:

Ingressu di l'antenna 50ohm

SIM nano-SIM o MIM (scelta in u stadiu di produzione - MIM impone un operatore di rete)

Approvazione Modem Aranciu (2G + CATM1) / T-Mobile (2G + NBIoT) / Altri (2G)

Bandi (Europa) Classe TX Potenza di Uscita Sensibilità RX

B3, B8, B20 (CATM1) ** 3 + 23dB ±2 < -107.3dB

B3,B8,B20 ( NB-IoT ) ** 3 +23dB ±2 < -113.5dB

GSM850, GSM900 (GPRS) * 4 + 33dB ±2 <-107dB

GSM850, GSM900 (EDGE) * E2 + 27dB ±2 <-107dB

DCS1800, PCS1900 (GPRS) * 4 + 30dB ±2 < -109.4dB

DCS1800,PCS1900 ( EDGE ) * E2 +26dB ±2 < -109.4dB

Quandu si usa una antenna esterna à banda stretta abbinata in frequenza per una banda data.

* Solu cù u modem Combo: 2G, CATM1, NB-IoT

Certificati:

• ROSSU (UE)

• GCF (AU)

• PTCRB (NA)

• FCC, IC (NA / NV)

• RoHS / REACH

GPS / GNSS:

Frequenza di l'operazioni: 1559..1610MHz

Antenna input 50ohm

sensibilità * -160dB statica, -149dB navigazione, -145 startu à fretu

TTFF 1s (calda), 21s (calda), 32s (fredda)

A-GPS iè

Dinamicu 2g

frequenza di rinfrescamentu 1Hz

• Antenna à banda stretta esterna adattata

@City LoRaWAN 1.0.2 Dispositivi (8 canali, putenza Tx: + 14dBm) Europa (863-870MHz)

DR T modulazione BR bit / s Prove Rx di Sensibilità Rx

0 3min SF12 / 125kHz 250 -136dB -144dB

1 2min SF11 / 125kHz 440 -133,5dB

2 1min SF10 / 125kHz 980 -131dB

3 50s SF9 / 125kHz 1760 -128.5dB

4 (*) Anni 50 SF8 / 125kHz 3125 -125.5dB

5 (*) Anni 50 SF7 / 125kHz 5470 -122.5dB

6 (*) 60s SF7 / 250kHz 11000 -119dB

7 FSK 50kbs 50000 -130dB

(*) Parametri richiesti per aghjurnà u firmware via OTA

(DR) - Tariffa Dati

(BR) - Bit Rate

T - Freccia di rinfrescamentu minima [seconde]

Sensore di particule PM2.5 / PM10:

Temperatura minima per a misurazione di particelle - 10C (Scollegatu automaticamente)

Temperatura massima per a misurazione di particelle + 50 (Scollegatu automaticamente)

Umidità RH 0% .. 90% senza cundensazione

Tempu di misura 10s

Range di misura 0ug / m3 ... 1000ug / m3

Metudu di misurazione sensore laser cù circolazione d'aria forzata

Tempu di vita in cundizioni di travagliu ottimali 10000h

Precisione (25C) ±15ug (0..100ug)

±15% (> 100ug)

Consumazione di energia 80mA @ 5V

ESD ±4 kV contact, ±8 kV air per IEC 61000-4

Immunità EMI 1 V / m (80 MHz .. 1000 MHz) per IEC 61000-4

entrata ±0.5 kV for IEC61000-4-4

immunità (cuntattu) 3 V per IEC61000-4-6

Radiazione di emissione 40 dB 30..230 MHz

47 dB 230..1000 MHz per CISPR14

Cuntattu di emissione 0.15..30 MHz secondu CISPR14

Sensore ambientale:

Tempu di Misurazione: 10s

Max cunsumu d'energia: 20mA@3.6V

U cunsumu mediu di energia 1mA@3.6V

Temperatura:

Range di misura -40 .. + 85C

accuracy ±0.5C @ 25C, ±1C ( 0..65C)

Umidità:

Range di misura 0..100% r.H.

Precisione ±3% @ 20..80% r.H. Cù isteresi

Hysteresis ±1.5% r.H. (10% -> 90% -> 0%)

Pressione:

Range di misura: 300Pa ..1100hPa

Precisione: ±0.6hPa ( 0 .. 65C)

±0.12hPa ( 25..40C ) @ Pa>700

Temperature Coeficient: ±1.3Pa/C

GAS:

Temperatura -40 .. + 85C

Umidità 10..95% r.H.

VOC misuratu cù fondu di azotu

LoRaWAN testi pratichi di copertura:

Cundizioni di prova:

Kerlink Femtocell Gate Gateway Internu

Antenna larga banda larga passiva posta fora à una altezza di ~ 9m da u livellu di u tarrenu.

Situazione Wygoda gm. Karczew (~ 110m sopra u livellu di u mare).

LoRaWAN Dispositivu cù DR0 forzatu cù un'antenna à banda larga esterna posta 1,5m sopra u tarrenu nantu à u tettu di a vittura.

Zone rurali (prati, campi cù arburi bassi è edifici rari)

U risultatu u più luntanu hè Czersk ~ 10,5km (~ 200m sopra u livellu di u mare) cun RSSI uguale à -136dB (i.e. à a sensibilità massima di u modem provided furnitu da u fabricatore)