@AirQ - Système Antysmog

Mesures en temps réel avec possibilité d'exécution

iSys - Systèmes intelligents

Produits Smart City

1. Introduction.

@AirQ est un système intégré de contrôle de la qualité de l'air et un système anti-smog. Il fonctionne en temps réel (mesures toutes les 30 secondes environ) et fournit une mesure continue de la qualité de l'air 24 heures sur 24. Il fait partie de la Smart City "@City" système d'iSys - Systèmes intelligents.

Le système @AirQ permet une surveillance autonome du niveau d'impuretés (particules PM2,5 / PM10). Cela donne la possibilité d'attraper les auteurs "en flagrant délit" et de les exécuter (infliger des amendes par des groupes d'intervention, par ex. la police municipale, la police, les pompiers).

Le système mesure les polluants ponctuels (dans un grand nombre de détecteurs et de mesures) grâce auxquels il montre des résultats réels à proximité de l'épicentre des polluants. Les pollutions sont purement locales et peuvent dépasser les mesures moyennes d'un seul capteur de qualité de l'air des centaines de fois.

Les données sont collectées à partir de capteurs distribués de qualité générale de l'air et de particules solides 2.5um, 10um.

Les appareils @AirQ peuvent être:

• stationnaire (alimentation secteur) - pour un grand nombre de capteurs

• stationnaire - installé temporairement (alimenté par batterie) - pour un nombre moyen de capteurs

• mobile - installé sur les voitures (alimenté par batterie) - pour un très petit nombre de capteurs

• mobile - installé sur des drones

Les appareils sont installés dans la zone de propriété publique (par ex. lampadaires) ou avec le consentement des habitants de leurs parcelles.

Dans le cas du partage public des données de mesure, il fait également partie de l'éducation des résidents et "anti-smog", une prévention pro-santé et pro-écologique.

Le système @Air est beaucoup moins "controversé" et plus efficace que les drones qui:

• ils volent dans des espaces privés

• ils ont des caméras Full HD intégrées et leur utilisation peut être traitée comme un logiciel espion et du voyeurisme

• peut être considéré comme une violation de la vie privée et du RGPD.

• ils présentent un risque d'accident, peuvent causer des dommages aux biens et à la santé

• nécessitent un opérateur supplémentaire et ont une très petite portée

• ils travaillent pendant une très courte période de la journée, max 1..2 heures d'autonomie (ils ne volent pas dans l'obscurité - quand en hiver brûle le plus souvent dans les fours)

• sont très dépendants de la météo

Les propriétaires de parcelles peuvent faire valoir efficacement leurs droits concernant les drones volant autour des maisons.

Dans le cas des accidents ainsi que des plaintes, il y a également des frais de litige, de dommages-intérêts, d'indemnisation et de règlement.

Le système @AirQ peut effectuer simultanément un contrôle à distance et autonome de l'éclairage public, de l'éclairage urbain, etc. (Système d'éclairage intelligent "@Lumière" ).

 Les données sont envoyées au @City serveur du système - au mini-cloud, dédié à la commune ou à la région.

Le principal type de communication est GSM transmission (Alternativement WiFi ou LoRaWAN en bande ouverte)

Le système permet une visualisation en temps réel sur une carte, des histogrammes ainsi que l'envoi direct de messages d'alarme aux groupes d'intervention.

2. Principales caractéristiques du système @AirQ.

Principales caractéristiques du système @AirQ:

• possibilité de travail mobile (montage sur voitures ou drones) ou stationnaire

• Mesure ponctuelle des particules PM 2,5 et 10um par capteur laser intelligent (option A) avec circulation d'air forcée.

• mesure générale: qualité de l'air, pression, température, concentration de gaz nocifs (option B)

• la possibilité de mesurer par intervalles d'environ 30 s à plusieurs heures - en temps réel 24 heures par jour

Transmission sans fil de base GSM: 2G, 3G, LTE, SMS, USSD (pour tout opérateur), LTE CAT M1 * (Orange), NB-IoT ** (T-Mobile) - nécessite la carte SIM ou MIM de l'opérateur sélectionné et les frais d'abonnement aux tarifs de transmission de données ou de télémétrie.

• Wi-Fi sans fil alternatif, transmission RF (LoraWAN) - aucun frais d'abonnement supplémentaire requis

• mesure de la position GPS en temps réel (longitude et latitude, altitude, vitesse, direction)

• auto-positionnement sur les cartes avec les résultats de mesure actuels

• protection et surveillance indépendantes des appareils de mesure (contre le vol et la dévastation - alarme)

• commande d'éclairage à distance et intelligente (marche / arrêt) et gradation des lampes LED (option C)

*, ** - dépend de la disponibilité du service de l'opérateur dans l'emplacement actuel

3. @AirQ Device fonctionne.

L'appareil mesure la quantité de particules solides 2.5um / 10um avec circulation d'air forcée (option A).

L'appareil fonctionne 24 heures sur 24 et la période minimale de mesure et de transmission est d'environ 30 secondes.

Seule une mesure multipoint de la pollution de l'air a du sens, car la pollution de l'air est strictement locale et l'épicentre peut avoir une pollution plusieurs centaines de fois supérieure aux valeurs moyennes mesurées en d'autres points. Cela dépend de nombreux facteurs tels que la météo, la direction et la force du vent, la pression, la hauteur des nuages, l'humidité, les précipitations, la température, le terrain, le boisement, etc.

Par exemple, à 50-100 mètres de la source du smog, la mesure peut indiquer jusqu'à 10 fois moins (ce qui est indiqué sur la carte ci-dessus avec des mesures réelles prises depuis la voiture).

L'appareil peut également mesurer la pression, la température, l'humidité, la qualité générale de l'air - niveaux de gaz nocifs (option B). Cela permet de détecter les anomalies météorologiques (changements rapides de température, de pression, d'humidité), les incendies ainsi que certaines tentatives d'altération de l'appareil (gel, inondation, vol, etc. ).

La mesure prend environ 10 secondes, donc dans le cas des capteurs mobiles, elle donne la valeur moyenne de la distance parcourue pendant ce temps (par ex. pour une vitesse de 50km / h - environ 140m)

L'envoi d'informations toutes les quelques dizaines de secondes constitue également une protection d'alarme pour l'appareil en cas de:

• tentatives de démantèlement

• dévastation

• sabotage

• changements d'emplacement

• etc.

Cela permet à l'équipe d'intervention d'être envoyée sur le lieu de l'incident et de capturer le délinquant "en flagrant délit".

L'appareil peut être équipé d'accessoires pour contrôler l'éclairage des lampes LED (Option C). Il est possible d'atténuer les alimentations des lampadaires, ou d'allumer / d'éteindre les lampes LED sans interférer avec les paramètres d'éclairage des lampes. Grâce à 3 gradateurs, le contrôleur peut également contrôler l'éclairage décoratif, l'éclairage occasionnel (en ajustant le jeu de couleurs RVB). Il peut également être utilisé pour contrôler la température du blanc (éclairage).

Cela vous permet de contrôler à distance la ville, l'éclairage public ou tout équipement électrique.

4. La communication.

La transmission des données de mesure s'effectue via une interface de communication *:

• GSM (2G..4G, USSD, SMS, LTEM1 (CATM1), NB-IoT) - nécessite GSM les frais d'abonnement de l'opérateur et la couverture de couverture pour le service sélectionné. Portée maximale à quelques kilomètres de BTSa GSM dans la zone ouverte.

• WiFi 2,4 GHz b / g / n - nécessite un accès à un réseau WiFi avec accès Internet. Il ne contient pas GPS et ne dispose pas de géolocalisation automatique (uniquement la variante stationnaire avec une position GPS prédéfinie). Il peut également être utilisé comme équipement d'intervention pour mesurer la pollution sur site. Portée maximale jusqu'à env. 100m au routeur WiFi en plein air.

• LoRaWAN (868MHz / EU et 902..915MHz / Autre) - communication radio longue portée dans la bande publique. En raison de la nature ouverte et libre de la bande de fréquences, il existe un risque d'interférence et de brouillage de l'appareil par d'autres appareils. Il nécessite l'installation d'au moins une porte LoRaWAN / Internet - assurant une couverture de toute la zone (par ex. sur les cheminées hautes ou les mâts). Portée maximale d'environ 10 à 15 km dans la zone ouverte.

* - selon le type de contrôleur @AirQ sélectionné

5. Plateforme dédiée @City (cloud).

La plateforme @City est une plateforme dédiée "mini-cloud" système pour les clients B2B individuels. La plateforme n'est pas partagée entre les autres utilisateurs et un seul client a accès à un serveur physique ou virtuel (VPS ou serveurs dédiés). Le client peut choisir parmi plusieurs dizaines de centres de données en Europe ou dans le monde et plusieurs dizaines de plans tarifaires - liés aux ressources matérielles et aux performances de l'hébergement dédié.

5.1. @City Serveur Cloud.

Le logiciel @City fonctionne sur des serveurs VPS fonctionnant sous Linux (Virtual Private Server) ou sur un serveur dédié côté Internet, en fonction des performances de serveur souhaitées (ci-après dénommé le serveur). Les performances requises dépendent des facteurs suivants:

• accès privé / public

• nombre total d'appareils

• fréquence des mises à jour de l'état de l'appareil

• taux de rafraîchissement des données

Il existe plusieurs variantes de serveur possibles (VPS virtuel / dédié) en fonction de:

• Des prix

• type de serveur: virtuel ou dédié

• géolocalisation du centre de données

• nombre virtuel / physique de cœurs de processeur (1-8 / 8..32)

• quantité virtuelle / physique de RAM (1-32 Go / 32-512 Go)

• Taille du SSD (20 Go-1 To / 100 To-400 To)

La plateforme IoT @City est dédiée à un seul destinataire (ci-après dénommé le client):

• autorités locales, bureaux, municipalités, poviats

• B2B (entités commerciales)

Étant donné que le serveur n'est pas partagé entre les clients, cela simplifie les problèmes d'accès, de sécurité et de performances. Pour cette raison, un seul client est responsable de l'efficacité de la sécurité, de la stabilité, des performances, du débit de données, etc.

En cas de performances insuffisantes, le client peut acheter un plan tarifaire plus élevé (VPS ou serveur dédié), plus optimal pour la fonctionnalité et les performances requises.

Dans des cas particuliers, la communication cloud-cloud peut être mise en œuvre pour globaliser et centraliser les données vers des zones plus vastes au lieu du cloud de nombreux clients.

6. Visualisation en ligne sur des cartes.

Les résultats peuvent être affichés sur des cartes avec la géolocalisation du capteur et d'autres paramètres, par ex. temps de mesure (castomisation). Ils sont rafraîchis toutes les 1 minute

L'exemple ci-dessus montre les résultats des mesures:

• Particules PM2,5 (premier nombre)

• vitesse du véhicule (deuxième chiffre)

• date et heure de la mesure

Les deux premières mesures sont colorées en fonction de la valeur.

7. Visualisation des résultats dans le tableau.

Les résultats peuvent également être affichés dans des tableaux personnalisés (recherche, tri, limitation des résultats). Les tableaux ont également des graphiques personnalisés (thème). Il est possible d'afficher une table avec les données actuelles pour tous les appareils @AirQ ou des tables d'archivage pour un seul appareil.

8. Diagramme à barres.

Les graphiques à barres s'affichent triés et "normalisé" barres à la valeur maximale, de la plus élevée à la plus basse.

Ils sont utiles pour vérifier rapidement les résultats extrêmes et prendre des mesures d'exécution immédiates (envoi d'une commission sur le lieu de l'incident pour examiner le contenu de la chaudière / cheminée, etc., et éventuellement une amende).

Passer la souris sur la barre affiche des informations supplémentaires sur l'appareil (autres mesures et données de localisation)

9. Cartes d'archives.

Il est possible d'afficher des graphiques historiques pour une période donnée pour un paramètre sélectionné (par ex. Solides PM2,5, température, humidité, etc. ) pour tout appareil.

9.1. Graphique à barres: (affiche uniquement les données existantes)

9.2. Graphique continu: (pour les mêmes données d'entrée)

Le déplacement du pointeur de la souris affiche les valeurs de mesure détaillées et la date / heure.

Pour cet exemple (les deux dessins):

• PM2,5 (noir)

• PM10 (rouge)

• pression (vert) {Pa}

• qualité générale de l'air (bleu) {plus la valeur est élevée, mieux c'est}

Le tableau est limité aux heures du soir de 15 h 00 à 24 h 00 lorsque la plupart des gens fument dans les poêles

dix. Compatibilité avec le navigateur Web.

* - Firefox ne prend pas en charge la sélection de la date / heure (le champ de texte doit être modifié manuellement en utilisant le format de date et d'heure approprié).

Internet Explorer n'est pas pris en charge (utilisez plutôt Edge)

Les autres navigateurs Web n'ont pas été testés.

11. Personnalisation de la vue / du thème.

Les thèmes de View vous permettent de personnaliser et de vous adapter à vos propres besoins.

Différents thèmes de site Web @AirQ peuvent être utilisés pour créer des modèles optimisés pour, par exemple, impression, fonctionnement à partir de smartphones, PAD. Un informaticien local ayant des connaissances de base en HTML, JavaScript, CSS est capable d'auto-personnaliser l'interface utilisateur.

12. Variantes d'équipement.

Les appareils peuvent être dans de nombreuses variantes matérielles en ce qui concerne les options d'équipement ainsi que les boîtiers (ce qui donne plusieurs combinaisons). De plus, le dispositif doit être en contact avec l'air extérieur circulant, ce qui impose certaines exigences sur la conception du boîtier.

Par conséquent, les boîtiers peuvent être commandés individuellement en fonction des besoins.

12.1. Variantes d'électronique:

• Application du capteur de particules 2.5 / 10um

• Utilisation d'un capteur environnemental (température, humidité, pression, qualité de l'air)

• L'utilisation d'éléments de contrôle d'éclairage

• Différentes variantes de puissance (230V, 230V + UPS, batterie, photovoltaïque)

12.2. Montage:

• Équipement stationnaire

• appareils mobiles (pour voitures)

• appareils mobiles (pour drones)

12.3. Couvertures:

• boîtiers métalliques fixes / mobiles dédiés - couleur sélectionnée, conception graphique, impression / autocollants, méthode de fixation

• boîtiers en plastique adaptés

• boîtiers en plastique dédiés

• le cas dépend de la taille de la batterie

13. Informations utilisables.

Le capteur laser de pollution de l'air utilisé peut être endommagé si la concentration de poussière, de goudron est trop élevée, et dans ce cas, il est exclu de la garantie du système. Il peut être acheté séparément comme pièce de rechange.

La garantie exclut les actes de vandalisme, de sabotage sur l'appareil (tentatives de déversement, de gel, de fumée, de dommages mécaniques, de foudre, etc. ).

14. Informations d'affaires.

• Le système peut appartenir à des gardes ou à la police municipaux, communaux, de poviat ou de la ville. Fines imposed in some cases reimburse les coûts du système.

• Certains appareils peuvent être mis à la disposition des résidents pour qui la qualité de l'environnement dans lequel ils vivent compte.

• Les appareils peuvent également être vendus aux résidents qui peuvent transférer gratuitement des données vers le système @AirQ. Il peut s'agir d'appareils complets (GSM) - ils nécessitent une carte SIM et des frais d'abonnement. Alternativement, il peut s'agir de dispositifs WiFi (sans sending) envoyant des données via le réseau WiFi du résident vers le @City cloud sur Internet (avec une position GPS prédéfinie). Cette méthode permet le transfert de la plupart des coûts d'équipement aux résidents et une surveillance beaucoup plus précise du smog dans la région.

15. Informations éducatives et pro-écologiques.

Il est possible (légalement) de publier des résultats actuels sur Internet, grâce auxquels la conscience écologique des habitants de la nocivité du smog augmente. Le système ne viole pas le RGPD.

Des résultats transparents et publics obligeront ceux qui contribuent à la production de smog dans la région à:

• ne pas fumer de substances nocives telles que (ordures, planches de meubles, traverses de chemin de fer, pneus, tissus, bois imprégné de démolition de bâtiments, papier coloré, plastique, papier d'aluminium)

• utilisant des combustibles écologiques et de haute qualité (bois sec / éco-pois, charbon de haute qualité)

• changements dans une chaudière / cheminée défectueuse

16. Comparaison des méthodes de mesure du smog.

La durée de fonctionnement d'une batterie externe dépend de: GSM la puissance du signal, la température, la taille de la batterie, la fréquence de mesure et les données envoyées.

17. Paramètres de fonctionnement des appareils @AirQ.

Plage de température - 40 ° C. + 65C

Humidité 0..80% r.H. Pas de condensation (appareil)

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

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

@City Appareil GSM + GPS:

Entrée d'antenne 50ohm

SIM nano-SIM ou MIM (choix au stade de la production - MIM impose un opérateur de réseau)

Approbation du modem Orange (2G + CATM1) / T-Mobile (2G + NBIoT) / Autres (2G)

Bandes (L'Europe ) Sensibilité RX de la puissance de sortie de classe TX

B3, B8, B20 (CATM1) ** 3 + 23 dB ±2 < -dix7.3dB

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

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

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

DCS1800, PCS1900 (GPRS) * 4 + 30 dB ±2 < -dix9.4dB

DCS1800,PCS1900 ( EDGE ) * E2 +26dB ±2 < -dix9.4dB

Lors de l'utilisation d'une antenne externe à bande étroite adaptée en fréquence pour une bande donnée.

* Uniquement avec un modem Combo: 2G, CATM1, NB-IoT

Certificats:

• ROUGE (UE)

• GCF (AU)

• PTCRB (NA)

• FCC, IC (NA / NV)

• RoHS / REACH

GPS / GNSS:

Fréquence des opérations: 1559..1610MHz

Antenna input 50ohm

sensibilité * -160 dB statique, -149 dB de navigation, -145 démarrage à froid

TTFF 1s (chaud), 21s (chaud), 32s (froid)

A-GPS oui

Dynamique 2g

taux de rafraîchissement 1Hz

• antenne à bande étroite externe assortie

@City LoRaWAN 1.0.2 Périphériques (8 canaux, puissance Tx: + 14 dBm) Europe (863-870 MHz)

DR T modulation Tests de sensibilité Rx BR bit / s

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

1 2 min SF11 / 125 kHz 440 à 133,5 dB

2 1 min SF10 / 125 kHz 980 à 131 dB

3 50 s SF9 / 125 kHz 1760 à 128,5 dB

4 (*) 50 s SF8 / 125 kHz 3125 à 125,5 dB

5 (*) 50 s SF7 / 125 kHz 5470 à 122,5 dB

6 (*) 60 s SF7 / 250 kHz 11 000 à 119 dB

7 FSK 50kbs 50000 -130dB

(*) Paramètres requis pour mettre à jour le firmware via OTA

(DR) - Débit de données

(BR) - Débit binaire

T - Taux de rafraîchissement minimal [secondes]

Capteur de particules PM2.5 / PM10:

Température min pour la mesure des particules - 10 ° C (déconnecté automatiquement)

Température max pour la mesure des particules + 50 (déconnecté automatiquement)

Humidité HR 0% .. 90% sans condensation

Temps de mesure 10 s

Plage de mesure 0ug / m3 .... 1000ug / m3

Méthode de mesure capteur laser avec circulation d'air forcée

Durée de vie dans des conditions de travail optimales 10000h

Précision (25C) ±15ug (0..100ug)

±15% (> 100ug)

Consommation électrique 80mA @ 5V

ESD ±4 kV contact, ±8 kV air per IEC 6dix00-4

Immunité EMI 1 V / m (80 MHz. 1000 MHz) pour CEI 61000-4

appel ±0.5 kV for IEC6dix00-4-4

immunité (contact) 3 V pour CEI61000-4-6

Rayonnement d'émission 40 dB 30 à 230 MHz

47 dB 230..1000 MHz pour CISPR14

Contact d'émission 0,15..30 MHz selon CISPR14

Capteur environnemental:

Temps de mesure: 10 s

Consommation maximale: 20 mA à 3,6 V

Consommation électrique moyenne 1mA@3.6V

Température:

Plage de mesure -40 .. + 85C

accuracy ±0.5C @ 25C, ±1C ( 0..65C)

Humidité:

Plage de mesure 0..100% h.r.

Précision ±3% @ 20..80% r.H. Avec hystérésis

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

Pression:

Plage de mesure: 300Pa ..1100hPa

Précision: ±0.6hPa ( 0 .. 65C)

±0.12hPa ( 25..40C ) @ Pa>700

Temperature Coeficient: ±1.3Pa/C

GAZ:

Température -40 .. + 85C

Humidité 10..95% r.H.

COV mesuré avec un fond azoté

LoRaWAN tests pratiques de couverture:

Conditions d'essai:

Kerlink Femtocell LoRaWAN Passerelle interne

Antenne large bande extérieure passive placée à l'extérieur à une hauteur de ~ 9 m du sol.

Lieu Wygoda gm. Karczew (~ 110 m d'altitude).

LoRaWAN appareil avec DR0 forcé avec une antenne large bande externe placée à 1,5 m au-dessus du sol sur le toit de la voiture.

Zones rurales (prairies, champs avec arbres bas et bâtiments rares)

Le résultat le plus éloigné était Czersk ~ 10,5 km (~ 200 m au-dessus du niveau de la mer) avec RSSI égal à -136 dB (c.-à-d. à la sensibilité maximale du modem LoRaWAN fournie par le fabricant)