Введение

Загрязнение воздуха является одним из факторов, угрожающих здоровью людей в целом. По мере развития нашего общества и появления все большего количества источников загрязнения в окружающей среде, влияние загрязнения воздуха становится все более заметным. Это особенно актуально для густонаселенных районов, где имеется широкий спектр инфраструктуры, такой как общественный транспорт, заводы и другие городские объекты.

Основная часть

По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), ежегодно в мире около 7 миллионов человек умирают от последствий загрязнения воздуха. Более того, 9 из 10 человек дышат воздухом, который превышает рекомендации ВОЗ по уровню содержания загрязняющих веществ в воздухе[1]. Таким образом, загрязнение воздуха является широко распространенным явлением, которое влияет не только на здоровье человека, но и создает нагрузку на систему здравоохранения и экономику, поскольку затраты связаны с пропуском рабочих дней и возможной потерей работы.

Оценка качества воздуха осуществляется преимущественно с помощью высококлассных станций мониторинга, высокая стоимость которых ограничивает их размещение лишь несколькими станциями на город. Эти станции мониторинга требуют больших затрат на обслуживание и в основном расположены в густонаселенных районах или в непосредственной близости от центров городов, оставляя неотмеченными большие территории[2].

Размещение беспроводных датчиков на существующей сети автоматических метеостанций, вышках мобильных сетей, транспортных средствах общественного транспорта, для мониторинга качества воздуха приведут к более широкому охвату территорий. Мы предлагаем возможность разработать систему мониторинга загрязнения воздуха. Она будет использовать данные с недорогих датчиков, установленных плотной сетью. Эта система будет являться частью сетевой модели, которая позволит объединить множество разнородных физических объектов и устройств в рамках IoT (Интернета вещей)[3]. Предлагаемый подход к мониторингу заключается в том, что используется имеющаяся сеть автоматических метеостанций и станций обслуживания мобильных сетей. Датчики сообщают на сервер информацию о метеорологических переменных и соединениях твердых частиц и газов в атмосфере.

Создание постоянно растущей базы данных, позволит отслеживать загрязнение воздуха в реальном времени. Таким образом, можно будет составить план действий по снижению загрязнения воздуха и изучить его эффективность. Кроме того, данные можно будет использовать в приложениях “зеленых” маршрутов, которые будут рекомендованы горожанам для “чистой” дороги для пробежки или прогулки. Данные о качестве воздуха могут быть использованы для создания карт загрязнения воздуха в режиме реального времени в интересах населения в рамках приложений и услуг “умного города”. Эти карты, покажут уровни загрязнения различными загрязнителями, могут постоянно обновляться и позволят гражданам быть в курсе уровней загрязнения воздуха в различных местах; таким образом, можно правильно спланировать свой визит в торговый центр или посещение парка. Такие карты загрязнения помогут снизить риск для здоровья в быстро развивающихся городах, который связан с проблемами аллергии и астмы.

Заключение

Мы представили идею для разработки системы мониторинга загрязнения воздуха. Датчики могут успешно регистрировать точные концентрации различных загрязняющих веществ. Полученные данные могут быть представлены в виде суточных циклов и тепловых карт, показывающих распределение этих загрязнителей в пространстве и реальном времени, что позволит определить их происхождение.

Далее, благодаря дальнейшему распространению сети, недорогие датчики, могут быть использованы для предоставления информации о воздействии данного загрязнителя в индивидуальном масштабе. Кроме того, как на основе данных могут быть созданы приложения для создания зеленых маршрутов. Для дальнейшего повышения точности получаемых данных было бы полезно провести исследования удобства использования данных с датчика.