Разработано устройство, сканирующее качество воздуха в режиме реального времени

Быстрый рост городских районов и промышленных объектов увеличивает важность контроля и мониторинга, окружающую среды. Используя датчики, можно производить замеры качества воздуха организовать статистику загрязнения среды. Что в свою очередь позволит следить за состоянием окружающей среды выявлять динамику изменения и проводить эффективные мероприятия по улучшению экологического состояния города.

Методы обработки больших данных, которые извлекают структурированную информацию из данных, поступающих с датчиков в реальном времени, позволяют мониторить текущее состояние экологической среды и прогнозировать будущие изменения с учетом тех или иных факторов. Таким образом в рамках концепции умный город можно разработать эффективный инструмент по поддержке принятия решений в управлении экологического развития города.

Под руководством заведующего кафедрой информатики факультета информационных технологий Дарибаева Беимбета Сериковича и заведующего лабораторией компьютерных наук при НИИ «Механики и математики» Нурахова Едиля Сергазиевича, команда студентов и магистрантов совместно с индустриальным партнером ТОО «Digital Alem» разрабатывают собственную систему мониторинга окружающей среды. Продукт представляет из себя устройство, которое анализирует воздух, подключается посредством Bluetooth к телефону пользователя и передает данные на сервер с учетом местоположения. Данные со всех устройств синхронизируются и формируют общее информационное пространство с помощью, которого каждый пользователь в режиме реального времени будет видеть экологическую картину города.

Фото усторйства 1

Фото 2

Собранная рабочая схема без корпуса.

Карта замеров

Снимок приложения.

Описания работы устройства

Модули с помощью различных датчиков осуществляют забор воздуха и передают данные на сервер посредством GSM/GPRS Передатчика. Сервер хранит данные в виде структурированной базы данных. Сбор данных обеспечивается модулем реализованным в виде автономного устройства.

Модуль обработки данных о качестве воздуха использует методы обработки больших данных и машинного обучения. Хранимые данные на сервере обрабатываются математическими моделями, что в свою очередь позволяет:

• Визуализировать экологическую картину города на карте
• Выявить динамику изменения загрязнения(направление распространения загрязнения)
• Построить прогнозы на дальнейшее изменения с учетом различных факторов

СТЕПЕНЬ ПРОРАБОТАННОСТИ ПРОЕКТА

На данный момент нами разработан прототип устройства в режиме реального времени сканирующий качество воздуха.

При этом он передает на сервер:

• Разработан прототип облачного хранилища данных и клиентские приложения для веб браузеров и Android.
• Данные о загрязнении органическими летучими веществами(VOC) и высчитывает индекс качества воздуха(AQI)
• Данные о загрязнении мелкодисперсными частицами pm10, pm25, pm100

Разработан сервер приложений хранения данных. Данными пользователи могут делиться с друг другом информацией в виде ГИС данных.

Разрабатывается модуль обработки данных использующий методы обработки больших данных и машинного обучения для прогнозирования изменения экологической ситуации.