https://frosthead.com

Dzięki noszonym urządzeniom monitorującym jakość powietrza naukowcy mogą gromadzić mapy zanieczyszczeń

Według szacunków Światowej Organizacji Zdrowia narażenie na zanieczyszczenie powietrza jest niewidocznym zagrożeniem odpowiedzialnym za siedem milionów przedwczesnych zgonów rocznie.

powiązana zawartość

  • Cienkie czujniki na naszej skórze lub w naszych ubraniach mogą ostrzegać nas przed zagrożeniami dla środowiska

Ale nowa generacja zaawansowanych technologicznie urządzeń do noszenia w połączeniu z telefonami komórkowymi, które nosimy, ujawnia to zagrożenie, aby użytkownicy mogli je zobaczyć w czasie rzeczywistym.

Osobiste monitory środowiska mierzą jakość powietrza i inne dane środowiskowe i przesyłają te informacje do użytkowników, którzy w przeciwnym razie nie mieliby pojęcia, co oddychają. Uzbrojeni w informacje użytkownicy mogą szukać czystszego powietrza, ruszając się z określonej ulicy lub otwierając okno do zadymionego pokoju.

Ale te gadżety mogą mieć jeszcze większą użyteczność w skali makro, ponieważ dostarczają skanów danych, nigdy wcześniej niedostępnych, naukowcom, którzy używają ich do mapowania naszej stale zmieniającej się ekspozycji na wszystko, od zanieczyszczeń po promienie UV. Może to pomóc decydentom w rozwiązaniu tych problemów w miejscach, które najbardziej krzywdzą ludzi.

Mark Nieuwenhuijsen z Centrum Badań Epidemiologii Środowiska w Barcelonie (Hiszpania) używa monitorów do noszenia do mierzenia i mapowania zanieczyszczenia powietrza w sposób, który wcześniej był niemożliwy.

„Obecną metodą stosowaną do pomiaru zanieczyszczenia powietrza w miastach jest umieszczenie monitora zanieczyszczenia powietrza gdzieś w mieście i założenie, że wszyscy są narażeni na taki poziom zanieczyszczenia powietrza”, wyjaśnia. „Wiemy jednak, że istnieje duża zmienność, a poziomy w pobliżu dróg są znacznie wyższe niż dalej. Ludzie poruszają się po mieście i [śledząc je] i dając im mały czujnik zanieczyszczenia powietrza, możemy zobaczyć, jakie są poziomy zanieczyszczenia powietrza tam, gdzie są. Różnią się znacznie i nie są tym samym co monitor zanieczyszczenia powietrza w mieście. ”

Poznaj swoje środowisko

Aby zaspokoić popyt zarówno ze strony świadomych ekologicznie konsumentów, jak i ciekawskich naukowców, pojawił się zestaw tych urządzeń do monitorowania środowiska.

TZOA to błyszczący, przypominający klejnot czujnik, który można przypiąć do ubrania lub torebki, aby zmierzyć jakość powietrza, temperaturę, wilgotność, ciśnienie atmosferyczne, światło otoczenia i ekspozycję na promieniowanie UV (słońce) - dane przesyłane do aplikacji na smartfona, która dostarcza odczyty w czasie rzeczywistym. (TZOA) Urządzenie wielkości dłoni, AirBeam, jest noszone na smyczy i wykorzystuje rozpraszanie światła do pomiaru cząstek 2, 5 cząsteczek, wystarczająco małych, aby przejść przez płuca i do krwioobiegu. (AirBeam / Kickstarter) Lapka PEM (Personal Environment Monitor) to elegancki zestaw małych modułów czujników, które podłącza się do telefonów i innych urządzeń w celu pomiaru promieniowania tła, siły pola elektromagnetycznego i wilgotności. (Lapka) Urządzenie Clarity to niedrogi model, który przypina się do torby lub paska za pomocą karabińczyka. (Przejrzystość) MicroAeth to kieszonkowy monitor z czarnego węgla w aerozolu. (AethLabs)

TZOA, który ma zostać sprzedany pod koniec 2015 roku, to błyszczący, podobny do biżuterii czujnik, który można przypiąć do ubrania lub torebki w celu pomiaru jakości powietrza, temperatury, wilgotności, ciśnienia atmosferycznego, światła otoczenia i ekspozycji na promieniowanie UV (słońce) - dane, które przesyłaj strumieniowo do powiązanej z nim aplikacji na smartfona, która następnie dostarcza odczyty w czasie rzeczywistym. Użytkownik może wykorzystać te informacje do podjęcia działań, takich jak wydostanie się na chwilę ze słońca lub przeprowadzka do pomieszczenia o lepszej jakości powietrza w pomieszczeniu. Gdy urządzenia znajdą się w powszechnym obrocie, TZOA planuje przesyłać strumieniowo dane do chmury, która utworzy mapy „środowiskowe” swobodnie dostępne dla wszystkich użytkowników.

Podobnie urządzenie o nazwie AirBeam, dostępne w ramach kampanii Kickstarter, ale jeszcze nie produkowane masowo do sprzedaży detalicznej, zostało zaprojektowane do działania na platformie Open Source o nazwie Air Casting. Jasne urządzenie wielkości dłoni nosi się na smyczy. Wykorzystuje rozpraszanie światła do pomiaru cząstek cząstek stałych o wielkości 2, 5, wystarczająco małych, aby przejść przez płuca i do krwioobiegu, i gromadzi dane od poszczególnych użytkowników na całym świecie - ujawniając zarówno mocno zanieczyszczone punkty aktywne, jak i czystsze alternatywne lokalizacje. AirBeam opracowuje również przypinane urządzenie LED LiteBeam, które zaalarmuje użytkownika i inne osoby w okolicy o zanieczyszczeniu poprzez świecenie w różnych kolorach w zależności od poziomu jakości powietrza - od „czystego” odcienia zieleni do czerwonego alarmu .

Lapka PEM (Personal Environment Monitor), który był jednym z pierwszych takich urządzeń, które trafiły na rynek w 2012 roku, to elegancki zestaw niewielkich modułów czujników, które układają się jak małe puzzle 3D i można je indywidualnie przymocować do telefonu i innych urządzenia do pomiaru promieniowania tła, siły pola elektromagnetycznego i wilgotności. Urządzenie porównuje obecne poziomy z normalnymi poziomami odniesienia dla lokalizacji, takich jak typowa kabina domu, ulicy lub samolotu. Lapka PEM ma nawet na celu oszacowanie, jak naprawdę produkty organiczne są za pomocą końcówki pomiarowej, która odczytuje poziomy azotanów w różnych produktach spożywczych i porównuje je z wartościami porównawczymi.

Te najnowocześniejsze urządzenia mają metki w wysokości kilkuset dolarów, co ogranicza ich wykorzystanie do stosunkowo zamożnych obywateli-naukowców i odcina większość rozwijającego się świata. Ale urządzenie Clarity, które przypina się do torby lub paska za pomocą karabińczyka, to tani model, którego celem jest zmiana tej dynamiki i umożliwienie masowego monitorowania jakości powietrza w niektórych mniej zamożnych, ale silnie zanieczyszczonych miejscach na świecie, w krajach takich jak Chiny i Indie. Podróżując z tobą, Clarity okresowo pobiera próbki otaczającego powietrza i uruchamia niewielki skaner optyczny w celu zidentyfikowania cząstek zanieczyszczeń. Urządzenie, które zostało stworzone przez studentów Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, można teraz zarezerwować i powinno być dostępne później w 2015 r. W cenie docelowej od 50 do 75 USD.

CITISENSE - Monitory Zanieczyszczeń Ludzkich Mapują Ich Środowiska Miejskie

W Europie trwają szeroko zakrojone prace nad wdrożeniem tej technologii w badaniach naukowych. 10 marca konsorcjum CITISENSE, grupa 29 instytucji z 14 krajów, od akademickich think tanków po start-upy technologiczne, spotkała się w Barcelonie w celu ostatecznych przygotowań do uruchomienia w tym miesiącu „obserwatoriów obywatelskich” w dziewięciu miastach: Barcelonie, Belgradzie, Edynburg, Hajfa, Lublana, Oslo, Ostrawa, Wiedeń i Vitoria. Ten finansowany przez Komisję Europejską projekt, zainicjowany w 2012 r., Przekaże przenośne czujniki w ręce lokalnych mieszkańców miast uczestniczących w projekcie, aby lepiej zrozumieć warunki, z którymi się borykają. Inicjatywa ma na celu wzmocnienie pozycji mieszkańców poprzez zapewnienie im narzędzi do oceny własnego środowiska - aby mogli w razie potrzeby podjąć działania w celu poprawy tego środowiska.

W ramach programu Mark Nieuwenhuijsen i jego koledzy uzbroili 50 uczniów w smartfonach, które śledzą ich lokalizację i aktywność fizyczną (za pomocą aplikacji CalFit) oraz przenośnym wykrywaczem microAeth do ciągłego monitorowania poziomu sadzy w powietrzu - kluczowym składniku zanieczyszczenia sadzy . MicroAeth to kieszonkowa wersja większych monitorów z czarnego węgla w aerozolu. Gromadzi próbki powietrza na filtrze z włókna szklanego pokrytego teflonem i wykonuje analizę poziomu węgla czarnego w czasie rzeczywistym, mierząc zmiany w szybkości absorpcji światła przechodzącego przez próbkę.

W badaniu, opublikowanym w Environmental Science & Technology pod koniec stycznia, zbadano stopień, w jakim narażenie ludzi na zanieczyszczenia zmienia się w ciągu dnia, i sprawdzono, w jakim stopniu modele szacunkowe zanieczyszczenia odpowiadają naszemu rzeczywistemu doświadczeniu. Wyszło na jaw kilka intrygujących wyników.

„Odkryliśmy, że gdy [dzieci] podróżowały z domu do szkoły lub z powrotem, ich poziom zanieczyszczenia powietrza był dwa razy wyższy niż w domu lub szkole”, mówi Nieuwenhuijsen. „Również poziomy narażenia w szkole były wyższe niż w domu.”

Tego rodzaju ustalenia, które jasno komunikują, w jaki sposób my i nasi bliscy są narażeni na zanieczyszczenia, są motywujące. Nieuwenhuijsen zauważa, że ​​monitory środowiskowe do noszenia mogą podnieść poziom świadomości zanieczyszczeń do tego stopnia, że ​​są zmuszeni podjąć działania w celu rozwiązania problemu, który zbyt często lata pod radarem.

„Ludzie mogą wykorzystywać te informacje do organizowania się z innymi podobnie myślącymi ludźmi, aby podjąć działania lub udać się do (lokalnych) polityków i poprosić, aby zrobili coś w sprawie zanieczyszczenia”, mówi.

Dzięki noszonym urządzeniom monitorującym jakość powietrza naukowcy mogą gromadzić mapy zanieczyszczeń