Детектор загрязнения воздуха на основе мобильного телефона: разработка из Германии

В любом более-менее крупном промышленном городе и его окрестностях воздух загрязнен большим количеством взвешенных частиц. И это, по большей части, сторонние вещества, с которыми работает промышленность, плюс прочие техногенные компоненты, продукты распада, образовывавшиеся при горении и все прочее.

В общем, все это — очень вредно для здоровья, и в некоторых городах людям даже приходится носить защитные маски, в случае особенно активной фазы производства и определенной конфигурации розы ветров.

Оценка качества воздуха в таких местах, конечно, проводится, но отнюдь не во всех регионах и не так часто, как хотелось бы. Причина — дороговизна анализа и необходимость задействования штатных и передвижных лабораторий. На днях немецкие ученые из технологического института Карслруэ предложили свое решение.

Это решение — небольшой модуль для мобильного телефона, который оценивает качество воздуха, используя камеру и вспышку устройства. Само собой, задействовать модуль на телефоне без камеры и без вспышки не выйдет.

Сам модуль закрепляется на обратной стороне смартфона при помощи магнита, при этом отверстия модуля должны располагаться над вспышкой и камерой смартфона.

Работает все достаточно просто. Человек нажимает кнопку «сделать фотографию» (выставив при этом режим работы со вспышкой), вспышка срабатывает, и свет от нее по оптоволокну поступает на сенсор фотокамеры.



В модуле есть также пассивный воздухозаборник, через который и проходит свет от вспышки, прежде, чем попасть на линзу фотокамеры. Чем больше взвешенных частиц в отобранной пробе воздуха — тем сильнее рассеивается свет.

Для своего модуля (его корпус, кстати, распечатали на 3D принтере) ученые разработали и соответствующее приложение, которое анализирует полученные камерой изображения, вычисляя количество частиц в воздухе по яркости пикселей на полученным изображении. По словам специалистов, яркость пикселей на фото позволяет довольно точно рассчитать загрязнение воздуха, для чего был разработан специальный алгоритм.



После испытаний своего прибора ученые сравнили собственные результаты исследований состояния атмосферы с результами исследований штатных станций определения качества воздуха. Результаты сошлись довольно точно.

Конечно, у прибора есть и ограничения. В частности, он может фиксировать загрязнение атмосферы при концентрации взвешенных частиц вплоть до 1 микрограмма на метр кубический. Кроме того, частицы менее 10 мкм (а мелкая фракция пыли — самая опасная, кстати), тоже пока не фиксируются прибором.

Сейчас ученые занимаются улучшением характеристик прибора, с тем, чтобы можно было учитывать и мелкую фракцию пыли.

По словам разработчиков, их устройство может пригодиться всем людям, пользователям мобильных устройств, которые обеспокоены качеством атмосферы своего города. При помощи такого устройства и приложения к нему можно было бы достаточно быстро составлять карту загрязнения атмосферы города/региона, после чего полученные результаты предоставлялись бы соответствующим службам.



Статья ученых доступна в .pdf вот здесь.

Via mobihealthnews

Источник: habrahabr.ru/post/230011/