IoT 空污偵測 DIY

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請先加入 http://join.g0v.today/ ，然後找到 pm25 頻道訂閱

源起頭

https://www.facebook.com/pulipm2.5/posts/1583904825219960?hc_location=ufi

http://logbot.g0v.tw/channel/g0v.tw/2015-04-19/18

http://logbot.g0v.tw/channel/g0v.tw/2015-04-19/61

目標

夠便宜，能讓志願收集資料的人負擔得起
夠準確，提供一般參考及學術研究
畫出全台灣的 PM2.5 即時地圖

AirCasting

http://aircasting.org/ - USD$200
- (open hardware + open source, 元件列表在 http://www.habitatmap.org/habitatmap_docs/HowToBuildAnAirCastingAirMonitor.pdf page 8 )
- ref: http://www.takingspace.org/
- Aircasting 有測 PM2.5, 溫度, 濕度, CO, NO2, 然後配合其它零件，測噪音、心跳、活動率、活動率、核心溫度
- NO2 Aircasting 用的是 MiCS 2710
- 神榮 ppd42ns 淘寶40RMB，aircasting 拿 US$5.53

AirQualityEgg

http://airqualityegg.com/ USD $196 + addon (~ 60 USD)
- http://shop.wickeddevice.com/product-category/air-quality-egg/
- NO2, CO

Smart Citizen Kit

https://smartcitizen.me/
155,00 EUR

super expensive （不知道有沒有看錯）

DIY

BOM Cost

零件	價格(原單位)	價格(TWD)	備註
Sharp DN7C3CA006	135 RMB	675
Arduino Nano		180	可改用單顆 IC (NT$55) 或 Arduino Pro/Mini (約 12RMB)
DHT-22	17 RMB	105
LCD1602	6 RMB	30	選配
ESP8266 ESP-01	13.8 RMB	70
MQ7 一氧化碳偵測器	8 RMB	40	選配
WSP1110 NO2 感測器	150 RMB	750	選配
電容、電阻 ...

小計 NT$1,850 (不含運費)

總之要比 US$200 便宜啊啊啊啊啊啊

各項零件

Sharp gp2y1010au 測粉塵 https://www.sparkfun.com/datasheets/Sensors/gp2y1010au_e.pdf
- ICShopping NT$250 無風扇
- 程式: <http://lafudo.blogspot.tw/2013/12/arduino-gp2y1010au0fpm25.html>
這顆沒辦法分辨 PM2.5
新一代的 gp2y1012au 就可以了 ^^; 含風扇的型號 DN7C3CA006 要價 135RMB.
夏普 PM2.5傳感器 Dust Sensor第三代 DN7C3CA006
- http://media.digikey.com/pdf/Data%20Sheets/Sharp%20PDFs/DN7C3CA006_Spec.pdf
- 淘寶 135RMB
Arduino 一顆
MQ9 一氧化碳、煤氣、液化瓦斯 / MQ5 液化石油氣、天然瓦斯 / MQ3 酒精蒸氣

應該改用 MQ7 只要測一氧化碳就好

ICShopping NT$270 / MQ7 淘寶 6-8RMB
<http://www.seeedstudio.com/depot/grove-gas-sensormq9-p-1419.html?cPath=25_27>
CO 感測器 http://goods.ruten.com.tw/item/show?21404014964757
專業的 NO2 感測器一顆報價 5 千
WSP1110 NO2 平面傳感器
http://goods.ruten.com.tw/item/show?21312239079267
NT$1230
WiFi 模組 NT$275
TI 3300?
EST8266 (13.3RMB) 還不知道怎麼用
- https://github.com/sandeepmistry/esp8266-Arduino/tree/master/esp8266com/esp8266/libraries/ESP8266WiFi
- http://www.electrodragon.com/w/ESP8266_wiring_with_Arduino
- http://zeflo.com/2014/esp8266-weather-display/
- 淘寶 link: http://trade.taobao.com/trade/detail/tradeSnap.htm?spm=a1z09.2.9.26.PlkYeC&tradeID=947883827521695&snapShot=true
- ESP8266モジュールでArduinoからWi-Fiを使う
  - https://github.com/itead/ITEADLIB_Arduino_ESP8266
    - 上面這個是 GPLv2 所以我們的授權會被感染
  - http://ehbtj.com/electronics/esp8266
- 我們買的 ESP8266 似乎比網路上的教學更新，但它對電源很敏感，直接接 FT232 甚至由外部供電都會沒辦法通訊。Arduino 可以。
- ESP8266好像是對電壓的穩定性比較要求,我試過UART轉USB的5V接出來之後經過一顆3.3V的LDO就很穩定
  - AT+GMR
  - AT version:0.21.0.0
  - SDK version:0.9.5
溫濕度用 DHT-11 約 NT$55
更準的話改用 DHT-22 約 NT$180
- https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library
還想更準的話可以用 HIH6130 或 SHT15
3G 找到最便宜的要 47 歐元
應該用 GSM/GPRS 就夠了 http://seller.pcstore.com.tw/S134700302/C1021133941.htm
好貴上面那個要 NT$1600 耶
http://www.arduino.cc/en/Main.ArduinoGSMShield
GSM/GPRS還有另一個選擇，MTK的LINKIT ONE，本身有MCU，不需要另外的ARDUINO，還包了BLUETOOTH，WIFI，GPS，只是不知道需不需要這麼多東西 http://www.seeedstudio.com/depot/LinkIt-ONE-p-2017.html
ps. 可以幫忙焊電路@台北

請問~ 這顆如何? DustDuino : http://www.publiclab.org/wiki/dustduino

不用靠 Google，你也可以做自己的空氣品質監測

眉眉角角

自幹的程式放這邊 https://github.com/miaoski/pm25

選用 DN7C3CA006 是因為考量到風扇嗎？可是他讓費好多腳位QQ

Linux 下燒 NodeMCU 的方法: http://hanneslehmann.github.io/2015/01/ESP8266Module_LUA/
- FT232R 直接切到 3.3V，這樣 TX/RX/VCC 都是 3.3V TTL 不用再 level down.
- RST pull high, CH pull high, GPIO0 pull low 就算不能 AT command 也沒關係，esptool.py 直接燒就對了
- 燒完後就是 Lua + 9600bps 萬歲！
NodeMCU API https://github.com/nodemcu/nodemcu-firmware/wiki/nodemcu_api_cn
測試中的畫面 http://i.imgur.com/Hl7egG3.jpg
需要 calibration
- https://groups.google.com/forum/#!topic/airqualityegg/8ZX5_eQOVuI
- http://www.takingspace.org/evaluating-low-cost-gas-sensors/
- http://www.kandrsmith.org/RJS/Misc/calib_dht22.html
  - DHT22 使用二週後，濕度從正常的 70%RH 降到 50%RH 了，外面很濕也一樣
- 可能會因為沒辦法在家中校準，讓數據失去意義
DN7C3CA006 的校準
- 取樣 250 次做平均，第一顆在 210 (1.025V) 左右，第二顆在 230 (1.123V) 左右。
- 要加一個電晶體，開機的時候把風扇關掉做 Vs 的校準 :(
- 出廠校準是抽測，所以可以預期每一顆都不一樣
- 原來環保署也是需要校準的...
- http://taqm.epa.gov.tw/pm25/tw/Download/細懸浮微粒(PM2.5)自動監測數據發布校正原則.pdf
- 公式: pm25 (µg/m^3) = a * b * (Vo[mV] - Vs[mV])
  - a 建議值 0.6
  - b 在 RH50% 以下是 1 ，以上是 (1 - 0.01467 * (h - 50))
- 應該還是可以校正baseline，不過linearity是有點麻煩…
MQ9 和 MQ7 都會受溫、濕度影響，而且需要在標準氣體校準。不要測這一項？
GP2Y1050AU0F 後來新出這顆內建MCU會不會比較準一點?

耗電量計算

WiFi 傳送時約 150mA (3.3V)
風扇 max 140mA
DN7C3CA006 除風扇外約 40mA
DHT-22
MQ9 預熱 340mW 運作時電流未標註
除MQ9預熱外 330mA
電源穩壓：DC supply - 並聯大小電容 - GND

Prototype

台南北區開元派出所

raw data: https://www.google.com/fusiontables/DataSource?docid=1BapkNrqyxds1AlmJo_Y4XiYyf-Rxliz9TvZIPOUJ
與 epa.tw 資料比較： https://plot.ly/~miaoski/69/epatw-vs-kiang/
另一份資料： https://sheethub.com/miaoski/pm25

BS 建議取樣一分鐘一筆，每秒鐘取樣一次就好。

短期目標

製作 3 個 pilot 測試不同的 LCD 點燈、熄燈、等待的參數
在環保署測站旁放置儀式，測試準確度
在開放文化基金會提案，製作 10-20 個 pilot 裝置

募集

前端 / 視覺化呈現
維修人員 / 略懂電子電路
校準儀器或重新設計感測元件的強者
放置裝置的志願者

我在台北文山, 可以幫忙焊接組裝測試, layout/程式的話有空也可以幫忙

找人跳坑寫後端 (目前 realtime 送到 sheethub.com ，但還有些要改)

後端的需求有哪些？我剛到，但是對後端很有興趣0w0
主要是需要能夠接收串流資料並且即時呈現的系統，像是 https://thingspeak.com/
後端用node.js+任何SQL,前端用D3.js那類的東西把資料畫出來,中間用websocket or ajax做資料更新,這樣自幹一套如何?
(感應器資料就不走http了,開個tcp連線丟資料就好>< 想玩看看MQTT、COAP也是可以orz
我這邊會PHP + ZMQ，node.js有碰過，大致上知道Xively是用RoR做的

~~要和 AirCasting 連嗎？~~
ESP8266 收到 Arduino 更新時閃燈號 (GPIO0)，收到 server 端 OK 時閃燈號 (GPIO2)

安全問題：洗掉設定檔那邊應該由 Arduino 來處理，不應該 fallback 到 AP mode

發 ID 給 client 的方法
OCF 提案請 Intel / MTC 贊助？

IoT 空污偵測 DIY

參與方式

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AirCasting

DIY

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