Airduino: Monitor Kualitas Udara Seluler: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Selamat datang di proyek saya, Airduino. Nama saya Robbe Breens. Saya belajar teknologi multimedia dan komunikasi di Howest di Kortrijk, Belgia. Di akhir semester kedua, kita harus membuat perangkat IoT, yang merupakan cara yang bagus untuk menyatukan semua keterampilan pengembangan yang diperoleh sebelumnya untuk menciptakan sesuatu yang bermanfaat. Proyek saya adalah monitor kualitas udara seluler yang disebut Airduino. Ini mengukur konsentrasi materi partikel di udara dan kemudian menghitung AQI (Indeks Kualitas Udara). AQI ini dapat digunakan untuk menentukan risiko kesehatan yang disebabkan oleh konsentrasi partikel yang terukur di udara, dan tindakan yang harus diambil oleh pemerintah daerah untuk melindungi warganya dari risiko kesehatan tersebut.

Penting juga untuk dicatat bahwa perangkat ini mobile. Saat ini, ada ribuan perangkat pemantauan kualitas udara statis di seluruh Eropa. Mereka memiliki kerugian besar bagi mereka karena mereka tidak dapat dipindahkan setelah produk online. Perangkat seluler memungkinkan pengukuran kualitas udara di beberapa lokasi, dan bahkan saat bergerak (gaya tampilan jalan google). Ini juga mendukung fitur lain, mengidentifikasi masalah kualitas udara lokal kecil (seperti jalan berventilasi buruk) misalnya. Memberikan begitu banyak nilai dalam sebuah paket kecil adalah apa yang membuat proyek ini menarik.

Saya menggunakan Arduino MKR GSM1400 untuk proyek ini. Ini adalah papan Arduino resmi dengan modul u-blox yang memungkinkan komunikasi seluler 3G. Airduino dapat mendorong data yang dikumpulkan ke server kapan saja dan dari mana saja. Selain itu, modul GPS memungkinkan perangkat untuk menemukan dirinya sendiri dan melakukan geolokasi pengukuran.

Untuk mengukur konsentrasi PM (materi partikel), saya menggunakan pengaturan sensor optik. Sensor dan seberkas cahaya duduk pada sudut satu sama lain. Saat partikel lewat di depan cahaya, sebagian cahaya dipantulkan ke arah sensor. Sensor mencatat pulsa selama partikel memantulkan cahaya ke sensor. Jika udara bergerak dengan kecepatan yang konsisten, panjang pulsa ini memungkinkan kita untuk memperkirakan diameter partikel. Jenis sensor ini menawarkan cara yang cukup murah untuk mengukur PM. Penting juga untuk dicatat bahwa saya mengukur dua jenis PM yang berbeda; Materi partikel yang memiliki diameter lebih kecil dari 10 m (PM10), dan dengan diameter lebih kecil dari 2,5 m (PM2,5). Alasan mereka dibedakan adalah karena partikel menjadi lebih kecil, risiko kesehatan menjadi lebih besar. Partikel yang lebih kecil akan menembus paru-paru lebih dalam, yang dapat menyebabkan lebih banyak kerusakan. Oleh karena itu, konsentrasi PM2,5 yang tinggi akan memerlukan tindakan yang lebih banyak atau berbeda dibandingkan dengan level PM10 yang tinggi.

Saya akan menunjukkan kepada Anda langkah demi langkah bagaimana saya membuat perangkat ini di pos Instructables ini

Langkah 1: Mengumpulkan Bagian

Hal pertama yang pertama, kita harus memastikan bahwa kita memiliki semua bagian yang diperlukan untuk membuat proyek ini. Di bawah ini Anda dapat menemukan daftar semua komponen yang saya gunakan. Anda juga dapat mengunduh daftar yang lebih rinci dari semua komponen di bawah langkah ini.

• Arduino MKR GSM 1400
• Arduino Mega ADK
• Raspberry pi 3 + kartu micro sd 16GB
• NEO-6M-GPS
• TMP36
• transistor BD648
• 2 x pi-kipas angin
• Resistor 100 Ohm
• Kabel jumper

• 3.7V adafruit baterai Li-Po yang dapat diisi ulang

• Antena GSM dipol
• Antena GPS pasif

Total saya menghabiskan sekitar €250 untuk bagian ini. Ini tentu bukan proyek termurah.

Langkah 2: Membuat Sirkuit

Saya merancang PCB (papan sirkuit tercetak) untuk proyek ini di elang. Anda dapat mengunduh file kerber (file yang memberikan instruksi ke mesin yang akan membuat PCB) di bawah langkah ini. Anda kemudian dapat mengirim file-file ini ke produsen PCB. Saya sangat merekomendasikan JLCPCB. Saat Anda mendapatkan papan, Anda dapat dengan mudah menyolder komponennya menggunakan skema listrik di atas.

Langkah 3: Mengimpor Database

Sekarang saatnya membuat database sql dimana kita akan menyimpan data yang terukur.

Saya akan menambahkan dump sql di bawah langkah ini. Anda harus menginstal mysql pada Raspberry pi dan kemudian mengimpor dump. Ini akan membuat database, pengguna, dan tabel untuk Anda.

Anda dapat melakukan ini menggunakan klien mysql. Saya sangat merekomendasikan MYSQL Workbench. Tautan akan membantu Anda menginstal mysql dan mengimpor dump sql.

Langkah 4: Memasang Kode

Anda dapat menemukan kode di github saya atau mengunduh file yang dilampirkan pada langkah ini.

Kamu harus:

instal apache pada raspberry pi dan letakkan file frontend ke folder root. Antarmuka kemudian akan dapat diakses di jaringan lokal Anda

• Instal semua paket python yang diimpor ke aplikasi backend. Anda kemudian dapat menjalankan kode backend dengan penerjemah python utama Anda atau yang virtual.
• Port forward 5000 port raspberry pi Anda sehingga arduino dapat berkomunikasi dengan backend.
• Unggah kode arduino ke arduino. Pastikan Anda mengubah alamat Ip dan info operator jaringan kartu SIM Anda.

Langkah 5: Membangun Kasus

Untuk kasing, yang paling penting adalah memungkinkan aliran udara yang baik melalui perangkat. Ini jelas diperlukan untuk memastikan bahwa pengukuran yang dilakukan di perangkat dapat mewakili udara di luar perangkat. Karena perangkat dimaksudkan untuk digunakan di luar, itu juga harus tahan hujan.

Untuk melakukan ini, saya membuat lubang udara di bagian bawah kasing. Lubang udara juga dipisahkan di kompartemen yang berbeda dari elektronik. Ini membuatnya jadi air harus naik (yang tidak bisa) untuk mencapai elektronik. Saya menjaga lubang untuk port USB arduinos dengan karet. Sehingga menutup sendiri saat tidak digunakan.