Dwa lata temu mieszkańcy Gostyni podjęli starania w sprawie montażu czujnika jakości powietrza w granicach miejscowości. Niedługo potem powiat mikołowski zamówił kilka takich urządzeń, z których jedno zamontowano na elewacji Domu Kultury. Sensor objął kontrolą centrum miejscowości, dając ogólne pojęcie o stanie powietrza w Gostyni. Mieszkańcy nie muszą być jednak zdani na wskazania tylko tego jednego urządzenia, co udowodnił Mirosław Skorek. Z początkiem grudnia włączył do sieci własną stację pogodową z czujnikiem jakości powietrza, która zbiera dane z rejonu ul. Rybnickiej i ul. Wiśniowej, bezpośrednio w obrębie miejsca zamieszkania. Wszystkie odczyty są prezentowane przez całą dobę pod adresem powietrzewgostyni.pl.
Lokalna stacja pogodowa
– Do uruchomienia własnego czujnika skłoniła mnie ciekawość, chęć wypróbowania dostępnych na rynku rozwiązań oraz porównania odczytów z ul. Rybnickiej do wskazań z sensora zamontowanego przy ul. Pszczyńskiej – tłumaczy pan Mirosław. – Na ten moment urządzenie pozwala na pomiar aerozoli atmosferycznych oraz pozyskiwanie danych o temperaturze, ciśnieniu i wilgotności powietrza. Zgodnie z oczekiwaniami, wybrane rozwiązanie okazało się wystarczająco dokładne dla celów domowych, a do tego dość atrakcyjne pod względem kosztów uruchomienia i utrzymania.
Stacja pogodowa została oparta po stronie sprzętowej o platformę komputerową Raspberry Pi model Zero, którą charakteryzują nie tylko niewielkie rozmiary, ale też niski pobór energii, co w parze z odpowiednią mocą obliczeniową pozwala na sprawne prowadzenie pomiarów i nie tylko. W jednostkę wpięty jest równie energooszczędny komponent BME280 firmy Bosch, który odpowiada za wszystkie podstawowe dane pogodowe, a także moduł PSM7003 firmy Plantower, badający z pomocą lasera zanieczyszczenie powietrza cząsteczkami PM1,0, PM2.5 oraz PM10. Platforma w oparciu o dedykowany jej kod w języku Python, raportuje dane odczytane z sensorów do bazy danych działającej na prywatnym serwerze wirtualnym (VPS), stanowiącej zarówno archiwum prowadzonych odczytów, jak i źródło dla strony internetowej uruchomionej na tym samym serwerze, która wyświetla wskazania stacji pogodowej.
– Proces związany z uruchomieniem stacji zajął w sumie kilka dni. Na to składał się z jednej strony montaż podzespołów i wybór najdogodniejszej lokalizacji w obrębie podwórka, a z drugiej działania związane z oprogramowaniem, dopracowaniem szczegółów i weryfikacją każdego rozwiązania, w czym pomocne były też sugestie od przyjaciół i znajomych, którym postanowiłem wcześniej przedstawić cały projekt – ujawnia pan Mirosław. – Ogólnie cała ta praca skłoniła mnie do poszerzenia wiedzy na temat pomiarów jakości powietrza, przyjętej metodologii. Z tego też względu już w niedalekiej przyszłości chciałbym uzupełnić stację o moduł mierzący kierunek i prędkość wiatru. To parametry nie bez znaczenia przy tego typu pomiarach – dodaje.
Według końcowych wyliczeń, koszt budowy stacji zamknął się w kwocie 350 zł, bez kosztów wysyłki. Osobnym wydatkiem jest VPS, na którym działa baza danych i strona z wynikami dla wszystkich zainteresowanych – abonament za taki serwer wynosi ok. 10 zł miesięcznie, w zależności od oferty i operatora. Suma wydaje się atrakcyjna w porównaniu z gotowymi rozwiązaniami dostępnymi na rynku, za które producenci liczą ok. 1 tys. zł plus koszty miesięcznego/rocznego abonamentu.
Zdaniem pana Mirosława przy odpowiedniej dozie chęci i wolnych środków, w zasadzie każdy może uruchomić podobną stację i otrzymywać wyniki pomiarów z własnego podwórka. Platforma Raspberry Pi, wraz z całą gamą gotowych modułów, wydaje się rozwiązaniem przystępnym dla każdego. Nie tylko przez wzgląd na dość prostą konstrukcję, ale też dostępność czytelnych instrukcji, które odnoszą się do poszczególnych elementów budowy oraz doboru oprogramowaniem.
fot. Platforma Raspberry Pi może mieć wiele zastosowań – o czym przekonywał pan Mirosław, wskazując na urządzeniu testowym na inne możliwości rozbudowy
Cenna baza danych
To co sprawia, że projekt prywatnej stacji pogodowej z ul. Rybnickiej robi jeszcze większe wrażenie, to ilość zbieranych i przechowywanych przez nią danych. A to dlatego, że dzięki nim w dłuższym okresie czasu będzie można dla przykładu wykazać, w których dniach w ciągu roku warunki pod względem jakości powietrza były w Gostyni najgorsze, a kiedy najlepsze. Jeszcze ciekawiej będzie wtedy, gdy na takie dane sporzy się z perspektywy kilku lat nieprzerwanego ich gromadzenia. Dostarczą wówczas nieocenionej wiedzy o panujących lokalnie warunkach czy następującej poprawie powietrza – wszystko to przy uwzględnieniu pewnego marginesu, jednak w formie bardzo czytelnej dla każdego domorosłego badacza.
– Gromadzenie takich danych jest bardzo istotne, zwłaszcza dla osób, które uwielbiają zagłębiać się w różnego rodzaju statystykach. Jako że zaliczam się do tego grona, to w planach dotyczących stacji nie mogłem nie uwzględnić udostępnienia takich danych dla szerszego grona odbiorców – mówi pan Mirosław, zdradzając między wierszami, że budując dom w Gostyni, postarał się, aby jego budynek zbierał dane m.in. dotyczące użycia gazu do celów grzewczych czy zużytej energii elektrycznej. – Stacją zajmuję się w ramach wolnego czasu, nie mam więc dokładnego harmonogramu co do zaplanowanych względem niej działań. Część mniejszych zmian wprowadzam po drodze, według potrzeb i pomysłów. Przychodzą one czasem dość nieoczekiwanie.
Na ten moment strona z wynikami pomiarów – cały czas dostępna pod adresem http://powietrzewgostyni.pl/ – zwiera informacje o panujących w Gostyni warunkach atmosferycznych oraz aktualnym stanie powietrza w obrębie ul. Rybnickiej i ul. Wiśniowej w podziale na wartości surowe, po interpolacji, według wartości godzinowych średnich, a także wyniki średniodobowe. Odczyty z sensorów są prezentowane w formie tekstowej oraz w postaci czytelnych wykresów dla danych za ostatnie 24 godziny. Strona z wynikami odświeża się automatycznie, pobierając najnowsze informacje z serwera. Z tak prezentowanych danych może korzystać każdy, ale jak w stopce pod wynikami zaznacza twórca stacji i strony, za wykorzystanie tych danych w jakichkolwiek celach nie ponosi odpowiedzialności.
