Czujniki jakości powietrza pojawiają się w smartfonach. W przewidywaniu zwiększonego zanieczyszczenia powietrza pomoże też sztuczna inteligencja

Interaktywne mapy jakości powietrza i dedykowane aplikacje mobilne są coraz popularniejszym narzędziem, pozwalającym planować np. aktywność fizyczną na świeżym powietrzu. Dzięki coraz gęstszej sieci czujników algorytmy uczenia maszynowego pozwalają nie tylko na bieżąco monitorować, lecz także ostrzegać o możliwym wzroście poziomu zanieczyszczeń. Czujniki jakości powietrza można jednak znaleźć również w urządzeniach mobilnych.

Badanie jakości powietrza coraz częściej przenosi się z urządzeń stacjonarnych na mobilne. Polski producent smartfonów, firma mPTech, wprowadziła kilka miesięcy temu na rynek model Hammer Explorer Pro. Jest on wyposażony we wbudowany czujnik jakości powietrza. Z kolei spółka Airly uzyskała niedawno na rozwój sieci czujników i interaktywnej mapy jakości powietrza finansowanie na poziomie 3,3 mln dol. Wśród inwestorów znaleźli się m.in. założyciele Ubera i Bolta. Urządzenia internetu rzeczy oraz sztuczną inteligencję wykorzystuje natomiast w swojej platformie mierzącej poziom zanieczyszczeń Syngeos.

– Nasze urządzenia wykorzystują technologię IoT, która zapisuje na bieżąco wszystkie informacje, dzięki czemu można je analizować i w przybliżeniu pokazać, jakie będzie stężenie np. pyłów w najbliższych dniach. Dodatkowo nasza platforma wykorzystuje sztuczną inteligencję – wskazuje w rozmowie z agencją informacyjną Newseria Innowacje Patryk Brzozowski, project manager w Syngeosie.

Urządzenia oferowane przez firmę są rozlokowane między innymi w Niemczech, Włoszech, Austrii, Czechach, Hiszpanii, Portugalii, Słowacji, Węgrzech i w Polsce. Na zakup stacji mierzącej jakość powietrza zdecydowały się niedawno samorządy we Władysławowie i Pucku. Dane o stanie jakości powietrza są prezentowane na interaktywnej mapie oraz w dedykowanej aplikacji mobilnej.

– Informacje pozyskane z naszych urządzeń pozwalają uczyć, co to jest smog i jak wpływa na zdrowie ludzi. Dzięki nim możemy określić, kiedy można uprawiać wysiłek fizyczny na świeżym powietrzu. Wiemy z natury, że czujniki w danych godzinach mają różne stężenia, piki. Dzięki temu osoba wracająca do domu i uprawiająca aktywność fizyczną na dworze może spojrzeć na naszą aplikację i dowiedzieć się, że w danym momencie jest za wysokie stężenie pyłów i nie może w tym momencie wyjść, musi poczekać godzinę lub dwie – wyjaśnia Patryk Brzozowski.

Technologia odpowiedzialna za działanie urządzeń opiera się na pracy czujników laserowych. Próbka powietrza najpierw zostaje osuszona w specjalnej komorze, by zredukować ryzyko błędu pomiarowego. Na podstawie rozproszenia światła lasera określany jest poziom poszczególnych zanieczyszczeń w badanej próbce. Wszystkie czujniki wysyłają dane do centralnego systemu, w którym dochodzi do analizy informacji, na podstawie której można z wysoką dokładnością prognozować poziom zanieczyszczenia z kilkudniowym wyprzedzeniem.

– Dzięki technologii IoT dane z tych urządzeń zostają zbierane, archiwizowane i na bieżąco sprawdzane przez system. Sztuczna inteligencja i uczenie maszynowe wykorzystywane są w naszych urządzeniach podczas ich kalibracji. Do tego wykorzystywany jest kod. Oprogramowanie w urządzeniu uczy się tego kodu, dzięki czemu zapobiega drastycznym różnicom pomiarowym między referencyjnymi czujnikami państwowymi a naszymi. Taki błąd mieści się między 10 a 15 proc., a cena urządzenia referencyjnego jest o 300–400 proc. wyższa – zaznacza ekspert.

Problem smogu i zanieczyszczenia powietrza jest w ostatnich latach jednym z najczęściej dyskutowanych tematów związanych z ochroną środowiska. Z raportu Europejskiej Agencji Środowiska wynika, że długotrwała ekspozycja na pyły zawieszone w powietrzu rocznie przyczynia się do ponad 400 tys. zgonów w krajach Unii Europejskiej.

Inteligentne czujniki mogą jednak badać również stan zanieczyszczenia wód i gleby.

– Do pomiaru gleby jest wykorzystywany czujnik wilgotności i temperatury, który jest wkładany do ziemi i on przekazuje dokładne informacje, tzn. pokazuje informacje na temat suszy, i przez to my jesteśmy poinformowani, jaki jest stopień zagrożenia pożarowego w danym miejscu w lesie. Do pomiaru przekroczeń wody na rzekach wykorzystywana jest metoda dźwiękowa. W naszych czujnikach wykorzystywane są echosondy, które pokazują poziomy rzek i wód w Polsce na zasadzie czasu przebytego przez falę dźwiękową. Takie urządzenia montowane są najczęściej na wiaduktach – wskazuje Patryk Brzozowski.