@AirQ - Antysmog sistem

Meritve v realnem času z možnostjo izvedbe

iSys - Inteligentni sistemi

Izdelki Smart City

1. Uvod.

@AirQ je integriran sistem za nadzor kakovosti zraka in sistem proti smogu. Deluje v realnem času (meritve vsakih ~ 30 sekund) in zagotavlja neprekinjeno merjenje kakovosti zraka 24 ur na dan. Je del Pametnega mesta "@City" sistem podjetja iSys - Inteligentni sistemi.

Sistem @AirQ omogoča avtonomno spremljanje ravni nečistoč (delci PM2,5 / PM10). Omogoča ulov storilcev "v dejanju" in da jih izvršijo (naložitev glob s strani intervencijskih skupin, npr. občinsko redarstvo, policija, gasilci).

Sistem meri točkovna onesnaževala (v velikem številu detektorjev in meritev), zahvaljujoč temu pa prikazuje resnične rezultate blizu epicentra onesnaževal. Onesnaženja so izključno lokalna in lahko stotine-krat presežejo povprečne meritve enega senzorja kakovosti zraka.

Podatki se zbirajo iz porazdeljenih senzorjev splošne kakovosti zraka in trdnih delcev 2.5um, 10um.

Naprave @AirQ so lahko:

• stacionarno (z omrežnim napajanjem) - za veliko število senzorjev

• stacionarno - začasno nameščeno (na baterije) - za srednje število senzorjev

• mobilni - nameščen v avtomobilih (na baterije) - za zelo majhno število senzorjev

• mobilni - nameščen na dronih

Naprave so nameščene na območju javne lastnine (npr. ulične svetilke) ali s soglasjem stanovalcev na njihovih parcelah.

V primeru javne izmenjave merilnih podatkov je to tudi del izobraževanja prebivalcev in "proti smogu", pro-zdravstvena in proekološka preventiva.

Sistem @Air je veliko manj "sporen" in učinkovitejši od dronov, ki:

• letijo v zasebnih prostorih

• imajo vgrajene kamere Full HD in njihovo uporabo lahko obravnavamo kot vohunsko programsko opremo in voajerizem

• lahko šteje za kršitev zasebnosti in GDPR.

• predstavljajo nevarnost nesreč, lahko povzročijo materialno in zdravstveno škodo

• potrebujejo dodatnega operaterja in imajo zelo majhen domet

• delajo zelo kratek čas dneva, največ 1..2 uri baterije (ne letijo v temi - ko pozimi najpogosteje gorijo v pečeh)

• so zelo odvisni od vremena

Lastniki parcel lahko učinkovito uveljavljajo svoje pravice v zvezi z brezpilotnimi letali, ki letijo okoli hiš.

V primeru nesreč in pritožb so tudi stroški sodnih postopkov, odškodnine, odškodnine in poravnave.

Sistem @AirQ lahko hkrati izvaja daljinsko in avtonomno upravljanje ulične razsvetljave, mestne razsvetljave itd. (Sistem pametne razsvetljave "@Light" ).

 Podatki se pošljejo na strežnik sistema - v mini oblak, namenjen občini ali regiji.

Glavna vrsta komunikacije je GSM prenos (lahko tudi WiFi ali LoRaWAN v odprtem pasu)

Sistem omogoča vizualizacijo v realnem času na zemljevidu, paličnih grafikonih ter neposredno pošiljanje opozorilnih sporočil intervencijskim skupinam.

2. Glavne značilnosti sistema @AirQ.

Glavne značilnosti sistema @AirQ:

• možnost mobilnega (pritrditev na avtomobile ali drone) ali mirujočega dela

• točkovno merjenje delcev PM 2,5 in 10um z inteligentnim laserskim senzorjem (možnost A) s prisilnim kroženjem zraka.

• splošne meritve: kakovost zraka, tlak, temperatura, koncentracija škodljivih plinov (možnost B)

• sposobnost merjenja v intervalih od približno 30 do nekaj ur - v realnem času 24 ur na dan

Osnovni GSM brezžični prenos: 2G, 3G, LTE, SMS, USSD (za katerega koli operaterja), LTE CAT M1 * (oranžna), NB-IoT ** (T-Mobile) - zahteva kartico SIM ali MIM izbranega operaterja in naročnine za tarife za prenos podatkov ali telemetrijo.

• nadomestni brezžični WiFi, prenos Lo (LoraWAN) - dodatne naročnine niso potrebne

• merjenje položaja v realnem času (zemljepisna dolžina in širina, nadmorska višina, hitrost, smer)

• samopozicioniranje na zemljevidih ​​s trenutnimi rezultati meritev

• neodvisna zaščita in nadzor merilnih naprav (pred krajo in opustošenjem - alarm)

• daljinsko in inteligentno upravljanje razsvetljave (vklop / izklop) in zatemnitev LED svetilk (možnost C)

*, ** - odvisno od razpoložljivosti storitve operaterja na trenutni lokaciji

3. @AirQ Naprava deluje.

Naprava meri količino trdnih delcev 2,5um / 10um s prisilnim kroženjem zraka (možnost A).

Naprava deluje 24 ur na dan, minimalno obdobje merjenja in prenosa pa je približno 30 sekund.

Smiselna je le večtočkovna meritev onesnaženosti zraka, ker je onesnaženost zraka izključno lokalna in ima lahko epicenter nekaj stotine krat večje onesnaženosti od povprečnih vrednosti, izmerjenih na drugih točkah. Odvisno od številnih dejavnikov, kot so vreme, smer in moč vetra, tlak, višina oblakov, vlaga, padavine, temperatura, teren, pogozdovanje itd.

Na primer, 50-100 metrov od vira smoga lahko meritev kaže do 10-krat manj (kar je prikazano na zgornjem zemljevidu z dejanskimi meritvami, opravljenimi iz avtomobila).

Naprava lahko meri tudi tlak, temperaturo, vlago, splošno kakovost zraka - raven škodljivih plinov (možnost B). To vam omogoča zaznavanje vremenskih nepravilnosti (hitre spremembe temperature, tlaka, vlage), požare in nekatere poskuse nedovoljenega posega v napravo (zmrznitev, poplave, kraje itd.) ).

Meritev traja približno 10 sekund, zato pri mobilnih senzorjih poda povprečno vrednost prevožene poti v tem času (npr. za hitrost 50 km / h - približno 140 m)

Pošiljanje informacij vsakih nekaj deset sekund je tudi zaščita pred alarmom za napravo v primeru:

• poskuša razstaviti

• opustošenje

• sabotaža

• spremembe lokacije

• itd.

To omogoča, da se intervencijska ekipa pošlje na kraj dogodka in ujame storilca "v dejanju".

Naprava je lahko opremljena z dodatki za nadzor osvetlitve LED žarnic (možnost C). Napajalnike za ulično svetilko lahko zatemnite ali vklopite / izklopite LED-žarnice, ne da bi pri tem posegali v svetlobne parametre svetilk. Zaradi 3 zatemnilnikov lahko krmilnik nadzoruje tudi dekorativno osvetlitev, občasno osvetlitev (s prilagoditvijo nabora barv RGB). Uporablja se lahko tudi za nadzor temperature bele (osvetlitve).

To vam omogoča daljinsko upravljanje mestne, ulične razsvetljave ali katere koli električne opreme.

4. Komunikacija.

Prenos merilnih podatkov se izvaja prek enega komunikacijskega vmesnika *:

• GSM (2G..4G, USSD, SMS, LTEM1 (CATM1), NB-IoT) - zahteva GSM naročnine operaterja in pokritost za izbrano storitev. Največji doseg nekaj kilometrov od BTSa GSM na prostem.

• WiFi 2,4 GHz b / g / n - zahteva dostop do omrežja WiFi z dostopom do interneta. Ne vsebuje GPS in nima samodejne geolokacije (samo stacionarna različica z vnaprej določenim položajem GPS). Uporablja se lahko tudi kot intervencijska oprema za merjenje onesnaženosti na kraju samem. Največji domet do približno 100 m do WiFi usmerjevalnika na prostem.

• LoRaWAN (868MHz / EU in 902..915MHz / drugo) - radijska komunikacija velikega dosega v javnem pasu. Zaradi odprte in proste narave frekvenčnega pasu obstaja nevarnost motenj in zastojev naprave zaradi drugih naprav. Zahteva namestitev najmanj enega LoRaWAN / internetnega vhoda - kar zagotavlja pokritost celotnega območja (npr. na visokih dimnikih ali GSM jarbolih). Največji doseg približno 10-15 km na prostem.

* - odvisno od vrste izbranega krmilnika @AirQ

5. Namenska @City platforma (oblak).

Platforma @City je namenska "mini oblak" sistem za posamezne B2B stranke. Platforma ni v skupni rabi z drugimi uporabniki in samo en odjemalec ima dostop do fizičnega ali navideznega strežnika (VPS ali namenski strežniki). Kupec lahko izbere enega izmed več deset podatkovnih centrov v Evropi ali svetu in več deset tarifnih načrtov - povezanih s strojno opremo in zmogljivostjo namenskega gostovanja.

5.1 Server strežnik v oblaku.

Programska oprema runs deluje na strežnikih VPS, ki se izvajajo v Linuxu (navidezni zasebni strežnik) ali namenskem strežniku na internetni strani, odvisno od želene zmogljivosti strežnika (v nadaljnjem besedilu strežnik). Zahtevana zmogljivost je odvisna od naslednjih dejavnikov:

• zasebni / javni dostop

• skupno število naprav

• pogostost posodobitev stanja naprave

• hitrost osveževanja podatkov

Obstaja več možnih različic strežnika (navidezni / namenski VPS), odvisno od:

• Cene

• vrsta strežnika: navidezni ali namenski

• geolokacija podatkovnega centra

• navidezno / fizično število procesorskih jeder (1-8 / 8..32)

• navidezna / fizična količina RAM-a (1-32 GB / 32-512 GB)

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

Platforma IoT @City je namenjena enemu prejemniku (v nadaljevanju stranka):

• lokalne oblasti, uradi, občine, okrožja

• B2B (poslovni subjekti)

Ker si strežnik ne deli med odjemalci, to poenostavlja težave z dostopom, varnostjo in zmogljivostjo. Iz tega razloga je samo ena stranka odgovorna za učinkovito varnost, stabilnost, zmogljivost, pretok podatkov itd.

V primeru nezadostne zmogljivosti lahko kupec kupi višji tarifni načrt (VPS ali namenski strežnik), ki je bolj optimalen za zahtevano funkcionalnost in zmogljivost.

V posebnih primerih lahko komunikacijo med oblakom in oblakom uporabimo za globalizacijo in centraliziranje podatkov na večja območja namesto v oblak številnih odjemalcev.

6. Spletna vizualizacija na zemljevidih.

Rezultati se lahko prikažejo na zemljevidih ​​skupaj z geolokacijo senzorja in drugimi parametri, npr. čas merjenja (kastomizacija). Osvežujejo se vsako 1 minuto

Zgornji primer prikazuje rezultate meritev:

• Delci PM2,5 (prva številka)

• hitrost vozila (druga številka)

• datum in čas merjenja

Prvi dve meritvi sta obarvani glede na vrednost.

7. Vizualizacija rezultatov v tabeli.

Rezultati so lahko prikazani tudi v prilagojenih tabelah (iskanje, razvrščanje, omejevanje rezultatov). Tabele imajo tudi individualno prilagojeno grafiko (tema). Prikažete lahko tabelo s trenutnimi podatki za vse naprave @AirQ ali arhivske tabele za eno napravo.

8. Palični grafikoni.

Črtkasti grafi prikazujejo razvrščene in "normalizirano" vrstice na največjo vrednost, od najvišje do najnižje.

Uporabni so za hitro preverjanje ekstremnih rezultatov in takojšnje izvršitvene ukrepe (pošiljanje komisije na kraj dogodka, da preuči vsebino kotla / kamina itd., In po možnosti globe).

Če premaknete miško nad vrstico, se prikažejo dodatne informacije o napravi (druge meritve in podatki o lokaciji)

9. Arhivske karte.

Za izbrani parameter je mogoče za določen čas prikazati zgodovinske karte (npr. Trdne snovi PM2,5, temperatura, vlaga itd. ) za katero koli napravo.

9.1. Črtni grafikon: (prikaže samo obstoječe podatke)

9.2. Neprekinjen grafikon: (za iste vhodne podatke)

Premikanje kazalca miške prikazuje podrobne merilne vrednosti in datum / čas.

Za ta primer (obe risbi):

• PM2,5 (črna)

• PM10 (rdeča)

• tlak (zeleno) {Pa}

• splošna kakovost zraka (modra) {višja kot je vrednost, boljša}

Tabela je omejena na večerne ure od 15:00 do 24:00, ko večina ljudi kadi v pečeh

10. Združljivost s spletnim brskalnikom.

* - Firefox ne podpira izbire datuma / časa (besedilno polje je treba ročno urediti z uporabo ustrezne oblike datuma in ure).

Internet Explorer ni podprt (namesto tega uporabite Edge)

Drugi spletni brskalniki niso bili preizkušeni.

11. Prilagajanje pogleda / teme.

Teme pogleda vam omogočajo, da jih prilagodite svojim potrebam.

Različne teme spletnega mesta @AirQ lahko uporabimo za ustvarjanje optimiziranih predlog za npr. tiskanje, upravljanje s pametnih telefonov, PAD-ji. Lokalni računalničar z osnovnim znanjem HTML-ja,, CSS si lahko sam prilagodi uporabniški vmesnik.

12. Različice opreme.

Naprave so lahko v številnih različicah strojne opreme glede možnosti opreme in ohišij (kar daje več kombinacij). Poleg tega mora biti naprava v stiku z zunanjim zrakom, ki teče, kar določa nekatere zahteve glede zasnove ohišja.

Zato lahko ohišja naročite posamezno, odvisno od potreb.

12.1. Različice elektronike:

• Uporaba senzorja delcev 2,5 / 10um

• Uporaba okoljskega senzorja (temperatura, vlaga, tlak, kakovost zraka)

• Uporaba elementov za nadzor razsvetljave

• Različne različice moči (230 V, 230 V + UPS, baterija, fotovoltaika)

12.2. Namestitev:

• Stacionarna oprema

• mobilne naprave (za avtomobile)

• mobilne naprave (za drone)

12.3. Ovitki:

• namenska kovinska nepremična / mobilna ohišja - izbrana barva, grafično oblikovanje, tisk / nalepke, način pritrditve

• prilagojena plastična ohišja

• namenska plastična ohišja

• primer je odvisen od velikosti baterije

13. Uporabne informacije.

Uporabljeni laserski senzor za onesnaževanje zraka se lahko poškoduje, če je koncentracija prahu in katrana previsoka, v tem primeru pa je izključen iz garancije sistema. Lahko ga kupite ločeno kot rezervni del.

Garancija izključuje vandalizem, sabotažo naprave (poskuse zlivanja, zmrzovanja, dima, mehanskih poškodb, strele itd.) ).

14. Poslovne informacije.

• Sistem je lahko v lasti občinske, občinske, okrožne ali mestne straže ali policije. Fines imposed in some cases reimburse sistemskih stroškov.

• Nekatere naprave so lahko na voljo prebivalcem, za katere je pomembna kakovost okolja, v katerem živijo.

• Naprave lahko prodate tudi prebivalcem, ki lahko brezplačno prenesejo podatke v sistem @AirQ. Lahko so polne naprave (GSM) - zahtevajo kartico SIM in naročnino. Lahko pa so to tudi naprave WiFi (brez GPS), ki prek rezidenčnega omrežja WiFi pošiljajo podatke v @City oblak v internetu (z vnaprej določenim položajem GPS). Ta metoda omogoča prenos večine stroškov opreme na prebivalce in veliko natančnejše spremljanje smoga na tem območju.

15. Proekološke, izobraževalne informacije.

Trenutne rezultate je mogoče (zakonito) objaviti na internetu, zahvaljujoč temu pa se poveča ekološka ozaveščenost prebivalcev o škodljivosti smoga. Sistem ne krši GDPR.

Pregledni in javni rezultati bodo prisilili tiste, ki prispevajo k proizvodnji smoga na tem območju, da:

• nekaditi škodljivih snovi, kot so (smeti, pohištvene plošče, železniški pragovi, pnevmatike, tkanine, les, impregniran zaradi rušenja stavb, barvni papir, plastika, folija)

• z uporabo ekološkega in kakovostnega goriva (suh les / eko grah, visokokakovosten premog)

• spremembe okvarjenega kotla / kamina

16. Primerjava metod merjenja smoga.

Čas delovanja zunanje baterije je odvisen od: strength jakosti signala, temperature, velikosti baterije, frekvence merjenja in poslanih podatkov.

17. Parametri delovanja naprave @AirQ.

Temperaturno območje - 40 ° C + 65 ° C

Vlažnost 0..80% r.H. Brez kondenzacije (naprava)

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

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

Device Naprava GSM + GPS:

Vhod za anteno 50ohm

SIM nano-SIM ali MIM (izbira v proizvodni fazi - MIM naloži omrežnega operaterja)

Odobritev modema oranžna (2G + CATM1) / T-Mobile (2G + NBIoT) / drugi (2G)

Pasovi (Evropa) Razred TX izhodna moč RX občutljivost

B3, B8, B20 (CATM1) ** 3 + 23dB ±2 < -10.7.3dB

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 < -10.9.4dB

DCS18.00,PCS1900 ( EDGE ) * E2 +26dB ±2 < -10.9.4dB

Ko uporabljate zunanjo ozkopasovno anteno, frekvenčno usklajeno za določen pas.

* Samo s kombiniranim modemom: 2G, CATM1, NB-IoT

Potrdila:

• RDEČA (EU)

• GCF (AU)

• PTCRB (NA)

• FCC, IC (NA / NV)

• RoHS / REACH

GPS / GNSS:

Pogostost operacij: 1559..1610MHz

Antenna input 50ohm

občutljivost * -160dB statično, -149dB navigacija, -145 hladen zagon

TTFF 1s (vroče), 21s (toplo), 32s (hladno)

A-GPS da

Dinamično 2g

hitrost osveževanja 1Hz

• usklajena zunanja ozkopasovna antena

LoRaWAN 1.0.2 Naprave (8-kanalne, Tx moč: + 14dBm) Evropa (863-870MHz)

DR T modulacija BR bit / s Rx testi občutljivosti Rx

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

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

2 1 min SF10 / 125kHz 980 -131dB

3 50s SF9 / 125kHz 1760 -128,5dB

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

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

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

7 FSK 50kbs 50000 -130dB

(*) Parametri, potrebni za posodobitev vdelane programske opreme prek OTA

(DR) - Hitrost prenosa podatkov

(BR) - Bitna hitrost

T - Najmanjša hitrost osveževanja [sekunde]

Senzor delcev PM2,5 / PM10:

Minimalna temperatura za merjenje delcev - 10C (samodejno odklopljeno)

Najvišja temperatura za merjenje delcev + 50 (samodejno odklopljeno)

Vlažnost RH 0% .. 90% brez kondenzacije

Čas merjenja 10s

Območje merjenja 0ug / m3 .... 1000ug / m3

Metoda merjenja laserski senzor s prisilnim kroženjem zraka

Življenjska doba v optimalnih delovnih pogojih 10000h

Natančnost (25C) ±15 ug (0..100 ug)

±15% (> 100 ug)

Poraba energije 80mA pri 5V

ESD ±4 kV contact, ±8 kV air per IEC 610.00-4

EMI imunost 1 V / m (80 MHz .. 1000 MHz) za IEC 61000-4

vdor ±0.5 kV for IEC610.00-4-4

imuniteta (stik) 3 V za IEC61000-4-6

Emisijsko sevanje 40 dB 30..230 MHz

47 dB 230..1000 MHz za CISPR14

Kontakt z emisijami 0,15..30 MHz v skladu s CISPR14

Okoljski senzor:

Čas merjenja: 10s

Največja poraba energije: 20mA@3,6V

Povprečna poraba energije 1mA@3,6V

Temperatura:

Območje merjenja -40 .. + 85C

accuracy ±0.5C @ 25C, ±1C ( 0..65C)

Vlažnost:

Območje merjenja 0..100% r.H.

Natančnost ±3% @ 20..80% r.H. S histerezo

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

Pritisk:

Območje merjenja: 300Pa ..1100hPa

Natančnost: ±0.6hPa ( 0 .. 65C)

±0.12.hPa ( 25..40C ) @ Pa>700

Temperature Coeficient: ±1.3Pa/C

PLIN:

Temperatura -40 .. + 85C

Vlažnost 10..95% r.H.

HOS, izmerjen z dušikovim ozadjem

Tests praktični preizkusi pokritosti:

Preskusni pogoji:

Kerlink Femtocell LoRaWAN Notranji prehod

Pasivna zunanja širokopasovna antena, nameščena zunaj na višini ~ 9 m od nivoja tal.

Kraj Wygoda gm. Karczew (~ 110 m nad morjem).

LoRaWAN naprava s prisilnim DR0 z zunanjo širokopasovno anteno, nameščeno 1,5 m nad tlemi na strehi avtomobila.

Podeželje (travniki, polja z nizkim drevjem in redke zgradbe)

Najbolj oddaljen rezultat je bil Czersk ~ 10,5 km (~ 200 m nad morjem) z RSSI enakim -136dB (tj. pri največji občutljivosti modema LoRaWAN, ki ga je zagotovil proizvajalec)