@AirQ - Sistem Antysmog

Măsurători în timp real cu posibilitatea de execuție

iSys - Sisteme inteligente

Produse Smart City

1. Introducere.

@AirQ este un sistem integrat de control al calității aerului și un sistem anti-smog. Funcționează în timp real (măsurători la fiecare ~ 30sec) și asigură măsurarea continuă a calității aerului 24 de ore pe zi. Face parte din Smart City "@City" sistem de la iSys - Sisteme inteligente.

Sistemul @AirQ permite monitorizarea autonomă a nivelului de impurități (particule PM2.5 / PM10). Oferă posibilitatea de a prinde făptașii "în fapt" și să le execute (impunând amenzi de către grupurile de intervenție, de ex. Poliția Municipală, poliția, pompierii).

Sistemul măsoară poluanții spot (într-un număr mare de detectoare și măsurători) datorită cărora prezintă rezultate reale apropiate de epicentrul poluanților. Poluările sunt pur locale și pot depăși măsurătorile medii cu un senzor de calitate a aerului de sute de ori.

Datele sunt colectate de la senzori distribuiți de calitate generală a aerului și particule solide de 2,5um, 10um.

Dispozitivele @AirQ pot fi:

• staționar (alimentat de la rețea) - pentru un număr mare de senzori

• staționar - instalat temporar (alimentat cu baterie) - pentru un număr mediu de senzori

• mobil - instalat pe mașini (cu baterie) - pentru un număr foarte mic de senzori

• mobil - instalat pe drone

Dispozitivele sunt instalate în zona proprietății publice (de ex. veioze) sau cu consimțământul locuitorilor pe parcelele lor.

În cazul schimbului public de date de măsurare, acesta face parte, de asemenea, din educația rezidenților și "anti-smog", prevenirea pro-sănătate și pro-ecologică.

Sistemul @Air este mult mai puțin "controversat" și mai eficient decât dronele care:

• ei zboară în spații private

• au camere Full HD încorporate și utilizarea lor poate fi tratată ca spyware și voyeurism

• poate fi considerat ca o încălcare a confidențialității și a GDPR.

• prezintă un risc de accidente, pot provoca daune materiale și sănătății

• necesită un operator suplimentar și au o gamă foarte mică

• lucrează pentru o perioadă foarte scurtă a zilei, maxim 1..2 ore de viață a bateriei (nu zboară în întuneric - când iarna arde cel mai adesea în cuptoare)

• sunt foarte dependenți de vreme

Proprietarii de parcele își pot impune efectiv drepturile cu privire la dronele care zboară în jurul caselor.

În cazul accidentelor, precum și al plângerilor, există și costuri de litigiu, daune, despăgubiri și soluționări.

Sistemul @AirQ poate efectua simultan control de la distanță și autonom al iluminatului stradal, al iluminatului urban etc. (Sistem de iluminat inteligent "@Ușoară" ).

 Datele sunt trimise către serverul sistemului to - către mini-nor, dedicat comunei sau regiunii.

Principalul tip de comunicare este transmisia GSM (alternativ WiFi sau LoRaWAN în banda deschisă)

Sistemul permite vizualizarea în timp real pe o hartă, diagrame cu bare, precum și trimiterea directă a mesajelor de alarmă către grupurile de intervenție.

2. Principalele caracteristici ale sistemului @AirQ.

Principalele caracteristici ale sistemului @AirQ:

• posibilitatea de a lucra mobil (montat pe mașini sau drone) sau staționar

• măsurarea la fața locului a particulelor PM 2,5 și 10um prin senzor laser inteligent (opțiunea A) cu circulație forțată a aerului.

• măsurare generală: calitatea aerului, presiunea, temperatura, concentrația de gaze dăunătoare (opțiunea B)

• capacitatea de a măsura în intervale de la aproximativ 30s la câteva ore - în timp real 24 de ore pe zi

Transmisie de bază GSM fără fir: 2G, 3G, LTE, SMS, USSD (pentru orice operator), LTE CAT M1 * (Orange), NB-IoT ** (T-Mobile) - necesită cartela SIM sau MIM a operatorului selectat și taxe de abonament pentru tarifele de transmitere a datelor sau de telemetrie.

• WiFi wireless alternativ, transmisie RF (LoraWAN) - nu sunt necesare taxe suplimentare de abonament

• măsurare în timp real a poziției (longitudine și latitudine, altitudine, viteză, direcție)

• auto-poziționare pe hărți cu rezultatele curente ale măsurătorilor

• protecție și monitorizare independentă a dispozitivelor de măsurare (împotriva furtului și devastării - alarmă)

• telecomandă și control inteligent al iluminării (pornit / oprit) și lămpi de iluminare cu LED (opțiune C)

*, ** - depinde de disponibilitatea serviciului operatorului în locația curentă

3. @AirQ Dispozitivul funcționează.

Dispozitivul măsoară cantitatea de particule solide 2,5um / 10um cu circulație forțată a aerului (opțiunea A).

Dispozitivul funcționează 24 de ore pe zi, iar perioada minimă de măsurare și transmisie este de aproximativ 30 de secunde.

Numai măsurarea în mai multe puncte a poluării aerului are sens, deoarece poluarea aerului este strict locală și epicentrul poate avea o poluare de câteva sute de ori mai mare decât valorile medii măsurate în alte puncte. Depinde de mulți factori precum vremea, direcția și puterea vântului, presiunea, înălțimea norilor, umiditatea, precipitațiile, temperatura, terenul, împădurirea etc.

De exemplu, la 50-100 de metri de sursa de smog, măsurarea poate indica de până la 10 ori mai puțin (ceea ce este afișat pe harta de mai sus cu măsurători reale luate de la mașină).

Dispozitivul poate măsura, de asemenea, presiunea, temperatura, umiditatea, calitatea generală a aerului - niveluri de gaz dăunătoare (opțiunea B). Acest lucru vă permite să detectați anomalii meteorologice (schimbări rapide de temperatură, presiune, umiditate), incendii, precum și unele încercări de manipulare a dispozitivului (îngheț, inundații, furt etc.) ).

Măsurarea durează aproximativ 10 secunde, deci, în cazul senzorilor mobili, oferă valoarea medie a distanței parcurse în acest timp (de ex. pentru o viteză de 50 km / h - aproximativ 140m)

Trimiterea informațiilor la fiecare câteva zeci de secunde este, de asemenea, o protecție de alarmă pentru dispozitiv în cazul:

• încercări de demontare

• devastare

• sabotaj

• schimbări de locație

• e.t.c.

Acest lucru permite echipei de intervenție să fie trimisă la locul incidentului și să-l prindă pe infractor "în fapt".

Dispozitivul poate fi echipat cu accesorii pentru controlul iluminării lămpilor cu LED (opțiunea C). Este posibil să estompezi sursele de alimentare ale lămpilor de stradă sau să aprinzi / să stingi lămpile LED fără a interfera cu parametrii de iluminare a lămpilor. Datorită a 3 variatoare, controlerul poate controla, de asemenea, iluminarea decorativă, iluminarea ocazională (prin ajustarea setului de culori RGB). Poate fi, de asemenea, utilizat pentru a controla temperatura de alb (iluminare).

Acest lucru vă permite să controlați de la distanță orașul, iluminatul stradal sau orice echipament electric.

4. Comunicare.

Transmiterea datelor de măsurare se realizează printr-o singură interfață de comunicație *:

• GSM (2G..4G, USSD, SMS, LTEM1 (CATM1), NB-IoT) - necesită fees taxe de abonament operator și acoperire de acoperire pentru serviciul selectat. Raza de acțiune maximă la câțiva kilometri de BTSa GSM în zona deschisă.

• WiFi 2,4 GHz b / g / n - necesită acces la o rețea WiFi cu acces la internet. Nu conține GPS și nu are geolocalizare automată (doar varianta staționară cu o poziție ef predefinită). Poate fi folosit și ca echipament de intervenție pentru măsurarea poluării la fața locului. Interval maxim până la aprox. 100m până la router WiFi în aer liber.

• LoRaWAN (868MHz / UE și 902..915MHz / Altele) - comunicații radio cu rază lungă de acțiune în banda publică. Datorită naturii deschise și libere a benzii de frecvență, există riscul de interferență și blocare a dispozitivului de către alte dispozitive. Necesită instalarea a cel puțin o poartă LoRaWAN / Internet - asigurând acoperirea întregii zone (de ex. pe hornuri înalte sau GSM catarguri). Raza de acțiune maximă este de aproximativ 10-15 km în zona deschisă.

* - în funcție de tipul de controler @AirQ selectat

5. Platformă dedicată ((cloud).

Platforma @City este dedicată "mini-nor" sistem pentru clienți individuali B2B. Platforma nu este partajată între alți utilizatori și un singur client are acces la un server fizic sau virtual (VPS sau servere dedicate). Clientul poate alege unul dintre câteva zeci de centre de date din Europa sau din lume și câteva zeci de planuri tarifare - legate de resursele hardware și performanța găzduirii dedicate.

5.1. @City Server Cloud.

Software-ul runs rulează pe servere VPS care rulează pe Linux (Virtual Private Server) sau un server dedicat de pe internet, în funcție de performanța dorită a serverului (denumit în continuare server). Performanța necesară depinde de următorii factori:

• acces privat / public

• numărul total de dispozitive

• frecvența actualizărilor de stare a dispozitivului

• rata de reîmprospătare a datelor

Există mai multe variante posibile de server (VPS virtual / dedicat), în funcție de:

• Prețuri

• tip server: virtual sau dedicat

• geo-localizare a centrului de date

• număr virtual / fizic de nuclee de procesor (1-8 / 8..32)

• cantitate virtuală / fizică de RAM (1-32 GB / 32-512 GB)

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

Platforma IoT @City este dedicată unui singur destinatar (denumit în continuare client):

• autorități locale, birouri, municipalități, localități

• B2B (entități comerciale)

Deoarece serverul nu este partajat între clienți, acest lucru simplifică problemele de acces, securitate și performanță. Din acest motiv, un singur client este responsabil pentru securitate, stabilitate, performanță, transfer de date etc.

În cazul unei performanțe insuficiente, clientul poate achiziționa un plan tarifar mai mare (VPS sau server dedicat), mai optim pentru funcționalitatea și performanța solicitate.

În cazuri speciale, comunicația cloud-to-cloud poate fi implementată pentru a globaliza și centraliza datele în zone mai mari în loc de norul multor clienți.

6. Vizualizare online pe hărți.

Rezultatele pot fi afișate pe hărți împreună cu geolocalizarea senzorului și alți parametri, de ex. timpul de măsurare (castomizare). Sunt reîmprospătate la fiecare 1 minut

Exemplul de mai sus arată rezultatele măsurătorilor:

• Particule PM2.5 (primul număr)

• viteza vehiculului (al doilea număr)

• data și ora măsurării

Primele două măsurători sunt colorate în funcție de valoare.

7. Vizualizarea rezultatelor în tabel.

Rezultatele pot fi afișate și în tabele personalizate (căutare, sortare, limitarea rezultatelor). Tabelele au, de asemenea, grafică personalizată individual (temă). Este posibil să se afișeze un tabel cu date actuale pentru toate dispozitivele @AirQ sau tabele de arhivare pentru un singur dispozitiv.

8. Grafice de bare.

Graficele cu bare sunt afișate sortate și "normalizat" bare la valoarea maximă, de la cea mai mare la cea mai mică.

Acestea sunt utile pentru verificarea rapidă a rezultatelor extreme și luarea de măsuri de aplicare imediată (trimiterea unei comisii la locul incidentului pentru examinarea conținutului cazanului / șemineului etc. și, eventual, amendarea).

Plasarea mouse-ului peste bară afișează informații suplimentare despre dispozitiv (alte măsurători și date privind locația)

9. Diagramele de arhivă.

Este posibil să se afișeze diagrame istorice pentru o anumită perioadă de timp pentru un parametru selectat (de ex. Solidele PM2,5, temperatura, umiditatea etc. ) pentru orice dispozitiv.

9.1. Diagramă cu bare: (afișează numai datele existente)

9.2. Diagramă continuă: (pentru aceleași date de intrare)

Deplasarea indicatorului mouse-ului afișează valori detaliate ale măsurătorilor și data / ora.

Pentru acest exemplu (ambele desene):

• PM2.5 (negru)

• PM10 (roșu)

• presiune (verde) {Pa}

• calitatea generală a aerului (albastru) {cu cât valoarea este mai mare, cu atât mai bine}

Graficul este limitat la orele de seară 15:00 - 24:00 când majoritatea oamenilor fumează în sobe

10. Compatibilitate cu browserul web.

* - Firefox nu acceptă selectarea datei / orei (câmpul de text trebuie editat manual folosind formatul de dată și oră adecvat).

Internet Explorer nu este acceptat (utilizați în schimb Edge)

Alte browsere web nu au fost testate.

11. Personalizare vizualizare / temă.

Temele View vă permit să vă personalizați și să vă adaptați la propriile nevoi.

Diverse teme de site-uri web @AirQ pot fi utilizate pentru a crea șabloane optimizate pentru de ex. imprimare, operare de pe smartphone-uri, PAD-uri. Un informatician local cu cunoștințe de bază în HTML, JavaScript, CSS este capabil să auto-personalizeze interfața cu utilizatorul.

12. Variante de echipamente.

Dispozitivele pot fi în multe variante hardware în ceea ce privește opțiunile echipamentelor, precum și carcasele (ceea ce oferă mai multe combinații). În plus, dispozitivul trebuie să fie în contact cu aerul care curge, ceea ce impune anumite cerințe asupra proiectării carcasei.

Prin urmare, carcasele pot fi comandate individual în funcție de necesități.

12.1. Variante de electronică:

• Aplicarea senzorului de particule 2,5 / 10um

• Utilizarea unui senzor de mediu (temperatura, umiditatea, presiunea, calitatea aerului)

• Utilizarea elementelor de control al iluminatului

• Diferite variante de putere (230V, 230V + UPS, baterie, fotovoltaic)

12.2. Montare:

• Echipamente staționare

• dispozitive mobile (pentru autoturisme)

• dispozitive mobile (pentru drone)

12.3. Huse:

• carcase metalice dedicate staționare / mobile - culoare selectată, design grafic, tipărire / autocolante, metodă de atașare

• carcase de plastic adaptate

• incinte din plastic dedicate

• carcasa depinde de dimensiunea bateriei

13. Informații utile.

Senzorul de poluare a aerului cu laser utilizat poate fi deteriorat dacă concentrația de praf, gudron este prea mare și, în acest caz, este exclus din garanția sistemului. Poate fi achiziționat separat ca piesă de schimb.

Garanția exclude actele de vandalism, sabotaj pe dispozitiv (încercări de turnare, îngheț, fum, deteriorări mecanice, fulgere etc.) ).

14. Informații despre afaceri.

• Sistemul poate fi deținut de gărzi sau polițiști municipali, comunali, poviat sau urbani. Fines imposed in some cases reimburse costurile sistemului.

• Unele dispozitive pot fi puse la dispoziția locuitorilor pentru care contează calitatea mediului în care trăiesc.

• Dispozitivele pot fi, de asemenea, vândute rezidenților care pot transfera date către sistemul @AirQ gratuit. Pot fi dispozitive complete (GSM) - necesită o cartelă SIM și taxe de abonament. Alternativ, acestea pot fi dispozitive WiFi (fără GPS) care trimit date prin rețeaua WiFi a rezidentului în cloud-ul @City de pe Internet (cu o poziție GPS predefinită). Această metodă permite transferul majorității costurilor echipamentelor către rezidenți și o monitorizare mult mai precisă a smogului din zonă.

15. Informații pro-ecologice, educaționale.

Este posibil (legal) să publicăm rezultatele actuale pe internet, datorită cărora crește conștientizarea ecologică a locuitorilor cu privire la nocivitatea smogului. Sistemul nu încalcă GDPR.

Rezultatele transparente și publice îi vor obliga pe cei care contribuie la producția de smog în zonă să:

• nu fumează substanțe nocive precum (gunoi, scânduri de mobilă, traverse de cale ferată, anvelope, țesături, lemn impregnat de la demolarea clădirilor, hârtie colorată, plastic, folie)

• folosind combustibil ecologic și de înaltă calitate (lemn uscat / mazăre ecologică, cărbune de înaltă calitate)

• schimbări într-un cazan / șemineu defect

16. Compararea metodelor de măsurare a smogului.

Durata de funcționare de la o baterie externă depinde de: strength puterea semnalului, temperatura, dimensiunea bateriei, frecvența de măsurare și datele trimise.

17. Parametrii de funcționare a dispozitivelor @AirQ.

Interval de temperatură - 40C .. + 65C

Umiditate 0..80% r.H. Fără condens (dispozitiv)

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

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

@City Dispozitiv GSM + GPS:

Intrare antenă 50ohm

SIM nano-SIM sau MIM (alegere în etapa de producție - MIM impune un operator de rețea)

Aprobare modem portocaliu (2G + CATM1) / T-Mobile (2G + NBIoT) / Altele (2G)

Trupe (Europa) Putere de ieșire clasă TX Sensibilitate 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

Când utilizați o antenă externă de bandă îngustă, potrivită în frecvență pentru o anumită bandă.

* Numai cu modem Combo: 2G, CATM1, NB-IoT

Certificate:

• ROȘU (UE)

• GCF (AU)

• PTCRB (NA)

• FCC, IC (NA / NV)

• RoHS / REACH

GPS / GNSS:

Frecvența operațiunilor: 1559..1610MHz

Antenna input 50ohm

sensibilitate * -160dB statică, -149dB navigare, -145 pornire la rece

TTFF 1s (fierbinte), 21s (cald), 32s (rece)

A-GPS da

Dinamic 2g

rata de reîmprospătare 1Hz

• antenă externă de bandă îngustă potrivită

@City LoRaWAN 1.0.2 Dispozitive (8ch., Putere Tx: + 14dBm) Europa (863-870MHz)

DR T modulare BR bit / s Rx Sensibilitate Rx Teste

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 (*) Anii 50 SF8 / 125kHz 3125 -125,5dB

5 (*) Anii 50 SF7 / 125kHz 5470 -122,5dB

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

7 FSK 50kbs 50000 -130dB

(*) Parametrii necesari pentru actualizarea firmware-ului prin OTA

(DR) - Rata de date

(BR) - Rată de biți

T - Rata minimă de reîmprospătare [secunde]

Senzor de particule PM2.5 / PM10:

Temperatura min pentru măsurarea particulelor - 10C (Deconectat automat)

Temperatura maximă pentru măsurarea particulelor + 50 (Deconectat automat)

Umiditate RH 0% .. 90% fără condens

Timp de măsurare 10s

Domeniu de măsurare 0ug / m3 .... 1000ug / m3

Metoda de măsurare senzor laser cu circulație forțată a aerului

Durata de viață în condiții optime de lucru 10000h

Precizie (25C) ±15ug (0..100ug)

±15% (> 100ug)

Consum de energie 80mA @ 5V

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

Imunitatea EMI 1 V / m (80 MHz .. 1000 MHz) pentru IEC 61000-4

năvălire ±0.5 kV for IEC61000-4-4

imunitate (contact) 3 V pentru IEC61000-4-6

Radiații de emisie 40 dB 30..230 MHz

47 dB 230..1000 MHz pentru CISPR14

Contact de emisie 0,15..30 MHz conform CISPR14

Senzor de mediu:

Timp de măsurare: 10s

Consum maxim de energie: 20mA@3.6V

Consum mediu de energie 1mA@3.6V

Temperatura:

Domeniu de măsurare -40 .. + 85C

accuracy ±0.5C @ 25C, ±1C ( 0..65C)

Umiditate:

Domeniul de măsurare 0..100% r.H.

Precizie ±3% @ 20..80% r.H. Cu histerezis

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

Presiune:

Domeniu de măsurare: 300Pa ..1100hPa

Precizie: ±0.6hPa ( 0 .. 65C)

±0.12hPa ( 25..40C ) @ Pa>700

Temperature Coeficient: ±1.3Pa/C

GAZ:

Temperatura -40 .. + 85C

Umiditate 10..95% r.H.

COV măsurat cu fond de azot

LoRaWAN teste practice de acoperire:

Condiții de test:

Kerlink Femtocell LoRaWAN Gateway intern

Antena de bandă largă pasivă în aer liber plasată în exterior la o înălțime de ~ 9m față de nivelul solului.

Locație Wygoda gm. Karczew (~ 110m deasupra nivelului mării).

LoRaWAN dispozitiv cu DR0 forțat cu o antenă externă de bandă largă plasată la 1,5 m deasupra solului pe acoperișul mașinii.

Zone rurale (pajiști, câmpuri cu copaci joși și clădiri rare)

Cel mai îndepărtat rezultat a fost Czersk ~ 10,5km (~ 200m deasupra nivelului mării) cu RSSI egal cu -136dB (adică la sensibilitatea maximă a modemului provided furnizat de producător)