Как Интернет вещей (IoT) помогает контролировать уровень CO2

0
М.Видео

Эта история о том, как датчик измерения уровня углекислого газа (IoT) может оказать влияние на вашу работоспособность и даже отследить, есть ли кто-то в квартире, когда вы отсутствуете.

Мы – провайдер комплексных услуг для Интернета вещей (IoT), поэтому для нас важно на практике разобраться с функциональностью устройств и выстроить оптимальное взаимодействие между всеми объектами в сети, так как технология для России новая.

Еще до введения режима самоизоляции мы протестировали датчики контроля уровня углекислого газа (далее по тексту буду писать просто CO²). Обычно такие устройства используются в сфере бизнеса для измерения уровня чистоты воздуха (углекислый газ – универсальный показатель) и для контроля работы системы вентиляции, в том числе для экономии ресурсов. Но в этом случае эксперимент мы провели в квартире нашего коллеги.

CO² является основным маркером свежести воздуха. Душный воздух – это воздух с повышенным уровнем CO², а не сниженным уровнем СO². В непроветриваемом помещении при наличии нескольких человек концентрация CO² увеличивается, что приводит к снижению работоспособности и ухудшению самочувствия. Соответственно, контроль уровня CO² должен оказать положительное влияние на работоспособность человека. Это и стало нашей гипотезой перед началом исследования. Но впоследствии мы открыли ещё одну зависимость, которая позволяет с помощью данных по уровню CO² контролировать активность жильцов в квартире. Итак, обо всём по порядку.

Часть первая. Мониторинг уровня CO² в обычной квартире и наше первое открытие.

Доброволец для испытаний нашёлся быстро – им стал наш менеджер Александр, владелец стандартной двушки в спальном районе, семьянин, отец школьника-подростка. Он согласился предоставить свою квартиру для эксперимента. Мы установили в каждой комнате датчики измерения уровня CO²и подключили к сети Sigfox.

На следующий день стали изучать нормативную документацию, стандарты качества воздуха для жилых помещений (ГОСТ 30494-2011) и соответствующие рекомендации специалистов, в том числе, физиологов, чтобы потом сделать выводы. Датчики тем временем передавали показания в наш офис. Пару дней мы просто мониторили и записывали данные, корректировали условия: закрывали и открывали окна, чтобы увидеть разницу в цифрах.

Но вернёмся к теории, чтобы вы поняли, почему это важно и сравнили с вашими личными ощущениями. Общепринятой единицей измерения содержания CO² в воздухе является PPM (Parts Per Million – количество частиц на миллион). Для жилых помещений действуют строительные нормативы концентрации CO², хотя физиологи считают, что нормативы завышены и на деле не могут обеспечить комфорт и безопасность. Итак:

❖  идеальный показатель содержания CO² в воздухе – 300-450 PPM (то есть уровень его содержания в воздухе равен 0,03-0,045%). Про 0,03% углекислого газа в составе вдыхаемого воздуха мы помним ещё из школы;

❖  норма – 600-800 PPM (или 0,06-0,08%);

❖  допустимо – 800-1000 PPM (или 0,08-0,1%), но при 1000 PPM у многих людей уже снижается внимательность, ухудшается восприятие и способность к обработке информации, нарушается дыхание, пересыхает слизистая в носоглотке;

❖  низкое качество воздуха – с содержанием CO²  1400-2000 PPM (или 0,14-0,2%) – провоцирует чувство сильной усталости, люди становятся безинициативными, не могут сосредоточиться на обычных делах, плохо засыпают;

❖  критическое содержание CO² – более 2000 PPM – может вызывать серьёзные отклонения в здоровье, уровень концентрации внимания становится крайне низким, падает ясность мышления и значительно возрастает количество ошибок в работе.

Стали изучать показания датчиков (см. Рис.1) и сравнивать с показателями.

Как Интернет вещей (IoT) помогает контролировать уровень CO2

Рис.1. Перераспределение уровня CO² в квартире участника исследования в динамике нескольких дней

Первое, что выделялось на графике, – ночью, во время сна, при закрытых окнах уровень  CO² в квартире испытуемого достигал критического уровня – 3000 PPM! Это объясняет, почему утром трудно проснуться, пока не откроешь окно, и в комнату не поступит свежий воздух.

Вывод первый и полезный совет для всех: когда вы спите, держите окна открытыми, а лучше проветривайте несколько раз в течение всего дня. Потому что в квартире это самый простой способ снизить концентрацию углекислого газа.

К слову, когда наш коллега увидел эти данные, в его семье появилась новая привычка – проветривать чаще квартиру. Датчики тогда, кстати, помогли ему отрегулировать режим, ведь он получал данные онлайн на мобильный телефон. И он заметил, что его работоспособность повысилась, а по утрам появилась бодрость.

Часть вторая. Значения уровня CO² и активность в квартире.

Мы работаем в сфере IoT не первый год, поэтому давно уже поняли, что, анализируя данные с датчиков, можно узнать гораздо больше. Так наше исследование получило продолжение.

CO² напрямую связан с присутствием людей внутри помещений, это означает, что его уровень растёт, если кто-то находится внутри. Значит, мы можем определить активность в помещениях, где установлены датчики, а значит косвенно проконтролировать безопасность квартиры во время отсутствия жильцов. То есть данные внешних сенсоров можно экстраполировать, чтобы узнать больше о людях, их стиле жизни и привычках. И даже косвенно можем судить о том, чем занимаются дети в наше отсутствие, пришёл ваш ребёнок после школы один или с друзьями.

И это именно то, что мне нравится в 0G и IOT: простые решения, где контролируемые данные могут экспоненциально создавать ценность: начиная с данных по CO² и заканчивая обеспечением контроля нашего здоровья и безопасности дома.

Вывод второй: IoT – это уже не будущее, это наше настоящее, которое поможет сохранить и приумножить то, что мы имеем сейчас.

Часть третья. Послесловие

Повторю, мы проводили этот эксперимент ещё до того, как мир «накрыла» пандемия коронавируса COVID-19. Иначе мы могли бы заложить в него оценку других показателей и ситуаций.

А вот в Испании подобные датчики (IoT) уже нашли применение. Они были установлены в больнице, где лежат заражённые пациенты. Вирус наносит удар дыхательной системе, вызывая пневмонию. Людям трудно дышать, они не получают достаточного объёма кислорода, в связи с чем их переводят на аппараты ИВЛ. Но и после прохождения терапии важно поддерживать качество воздуха. Установленные сенсоры углекислого газа подавали сигнал медработникам о снижении качества воздуха и его загрязнении. С их помощью атмосферу в палатах могли регулировать. И, как показала практика, это дало возможность пациентам, в том числе и с COVID-19, быстрее восстанавливаться.

К тому же исследования группы специалистов из Малайзии установили тесную связь между качеством воздуха и возможностью заражения коронавирусом. В частности, высокий уровень загрязнения CO² является одним из факторов, повышающим риск заражения. А по данным Американской ассоциации лёгких, воздух в помещении может быть загрязнён в десять раз больше, чем воздух на улице.

Вывод третий: сегодня крайне важно иметь здоровую атмосферу не только в больницах и клиниках, но и в офисах, общественных заведениях, а также дома.

 * При исследовании были использованы приборы AirWits CO² (см. Рис.3), визуализационная платформа — devicepilot.com и сеть OG (Zero G), которую в нашей стране внедряет компания «Sigfox Россия».

Автор: Янн Штрауб, вице-президент по технологиям Sigfox Россия

 

Skillbox
Share.

About Author

Digital-Report.ru — информационно-аналитический портал, который отслеживает изменения цифровой экономики. Мы описываем все технологические тренды, делаем обзоры устройств и технологических событий, которые влияют на жизнь людей.

Comments are closed.

Перейти к верхней панели