ČVUT a T-Mobile vysvětlují, co jsou to senzorické sítě a jak umožní sledovat míru znečištění konkrétní oblasti v reálném čase.
Cílem projektu, na kterém spolupracuje Praha 4, společnosti Eltodo‐Citelum a T‐Mobile, je poskytnout aktuální reálné informace o kvalitě ovzduší v dané oblasti. Nová technologie, na které je systém založen, staví na moderní architektuře senzorických sítí a pilotně se testuje v oblasti Prahy - Spořilova. V budoucnu bychom se však měli dočkat rozšíření na větší exponované oblasti.
Systém funguje tak, že naměřená data jsou sbírána z celé sledované lokality, a tak lze téměř okamžitě získávat a poskytovat aktuální informace o stavu škodlivých emisí z dopravy a dalších zdrojů znečištění, včetně jejich lokalizace. Tyto informace lze rychle vyhodnotit a pomohou tak účinněji zavádět opatření ke zvýšení kvality života v zatížených oblastech.
Doposud jsme se mohli setkat s technologiemi, které pracují především na principu matematického modelování. Data v tomto případě přicházejí z několika pevných detektorů do počítače, který následně dopočítá, jak by znečištění pravděpodobně mělo být rozloženo v prostoru.
U senzorických sítí je tomu jinak. Je to hustá síť jednoduchých a levných samostatných měřících bodů umístěných v dané lokalitě tak, aby měřily požadované veličiny a zároveň ve vzájemné kooperaci informovaly o směru šíření škodlivin. Toho nelze dosáhnout prostřednictvím osamocené měřící stanice, nebo sebepřesnějším algoritmem dopočítaného bodu. To potvrzuje i praxe, kdy např. nejsou zaznamenány hodnoty emisí krátkodobě významně překračující emisní limity.
Měřící jednotka senzorické sítě
Aby byl nový systém co nejefektivnější, je třeba rozmístit senzory podle výsledků odborné expertízy dané lokality. Každá oblast je totiž velice specifická. Na umístění a počet čidel mají vliv také potřeby a finance zadavatele projektu.
Senzorická síť se skládá ze dvou typů jednotek. Hlavní jednotky sbírají data od podřízených jednotek a naměřené údaje se prostřednictvím GSM sítě T-Mobilu posílají na server. Tam jsou zpracovány a uloženy do databáze, která je přístupná prostřednictvím grafického rozhraní na webu a nabízí zobrazení aktuálních informací. K dispozici jsou i analytické nástroje např. pro sledování dlouhodobého vývoje.
Rozdíly mezi senzorickou a běžnou sítí • Schéma principu senzorické sítě • Fotografie měřících jednotek
Cílem tohoto projektu není absolutně přesné stanovení hodnot zplodin, ale aktuálnost měření v měřících bodech, které tvoří síť v prostoru. Hlavní senzorická jednotka měří emise SO2, NO2, CO, VOC (těkavé organické látky), prachových částic PM2.5 (částice menší než 2,5 μm) a PM10 (částice menší než 10 μm) a úrovně hluku. K takovéto jednotce je možné připojit až 64 podřízených jednotek, které shromažďují další data, jako jsou např. meteorologické údaje, rychlost dopravního proudu, hustota dopravy.
Celý systém lze flexibilně přizpůsobit lokálním podmínkám. Je možné měnit jednak měřené veličiny, ale i to, jak se systém bude v reakci na danou situaci chovat. Když je např. zaznamenáno překročení limitu v daném místě, lze aktivovat měření s kratšími intervaly v okolních bodech, či v opačném případě jednotky uspat a šetřit elektrickou energii. Hlavní jednotky senzorické sítě jsou krátkodobě zálohovány akumulátorem. Zajímavé ale je, že hlavní napájení je prováděno prostřednictvím rozvodů veřejného osvětlení, a to i v době, kdy je toto osvětlení vypnuto. Nejsou tedy zapotřebí velké bateriové skříně a složitý servis.
Grafické webové rozhraní. Barva „mraků“ označuje druh škodliviny a sytost barvy míru znečištění v daném místě.
To nejzajímavější jsou ale mobilní jednotky „bodyware“, které mohou být upevněny např. na uniformě městského strážníka nebo na vozidlech některé místní služby. Tyto jednotky spolupracují se smartphony a umožňují snímání podobných veličin jako hlavní jednotka. Ovšem s doplněním o pozorování učiněná jejich nositelem. Ta se vyplňují do jednoduchého formuláře a je možno přidat k nim i fotografie. Mobilní jednotky tak rozšiřují údaje nasbírané pevnou senzorickou sítí, a tak celou síť zahušťují. Lze je použít např. k fotografickému záznamu tmavého kouře vzniklého spalováním zakázaných paliv s přidanými údaji o poloze. Takto lze také zaznamenávat např. i různá poškození pozemní komunikace. Celý projekt by měl být dokončen během roku 2015.
