Linkedin icon
Wyceń projekt

Czujnik i aplikacja do mierzenia jakości powietrza

STARTUPY
Leonardo Phoenix 10 air quality sensor and mobile app 0

Problem smogu

W miastach takich jak Wrocław problem smogu i zanieczyszczenia powietrza jest wyzwaniem nie tylko dla mieszkańców, ale też dla samorządów, organizacji społecznych i instytucji edukacyjnych. Potrzebne nam było lokalne, łatwe do wdrożenia i precyzyjne rozwiązanie pomiarowe, które pozwoli śledzić jakość powietrza w czasie rzeczywistym. Choć zrobiliśmy je do siebie, przedstawiamy je jakie rozwiązanie i przykładowy proces, jak można by je wdrożyć.

Pomysł

Stworzenie kompaktowego, taniego i łatwego do wdrożenia urządzenia, które:

  • będzie mierzyć najważniejsze frakcje pyłów zawieszonych (PM1, PM2.5, PM10),
  • pozwoli na wizualizację danych online i w aplikacji mobilnej,
  • może być zamontowane w różnych lokalizacjach – na latarniach, drzewach, budynkach.

Co zrobiliśmy

Opracowaliśmy dedykowany czujnik jakości powietrza oparty na technologii Internet of Things.

czujnik do mierzenia powietrza

Kluczowymi wyzwaniami były:

  • zaprojektowanie małego i odpornego urządzenia,
  • dobór czujników do detekcji PM1, PM2.5 i PM10,
  • zapewnienie niezawodnego przepływu danych do aplikacji,
  • stworzenie prostego interfejsu, zrozumiałego dla użytkowników końcowych.
 
Dzięki protokołowi komunikacyjnemu MQTT dane są przesyłane w czasie rzeczywistym do serwera, gdzie następuje ich przetwarzanie, przechowywanie i wizualizacja. Użytkownicy mogą śledzić poziom zanieczyszczeń w aplikacji mobilnej lub na stronie internetowej. Urządzenie może działać samodzielnie lub jako część większej sieci czujników np. w ramach projektów Smart City.

Co potrafi urządzenie do pomiaru jakości powietrza?

✅ Pomiar cząstek PM1, PM2.5 i PM10

Dzięki wbudowanemu czujnikowi optycznemu (np. opartemu na technologii laserowej), urządzenie mierzy stężenie cząstek stałych w powietrzu w czasie rzeczywistym – z dokładnością odpowiednią do zastosowań miejskich i edukacyjnych.

✅ Zdalny dostęp do danych (cloud ready)

Dane są automatycznie przesyłane przez protokół MQTT do serwera, gdzie trafiają do bazy (Elastic).
Można by je przeglądać z poziomu:

✅ Mobilność i niezależność od sieci elektrycznej

Urządzenie może być zasilane z:

  • panelu słonecznego,
  • powerbanku o dużej pojemności,
  • standardowego zasilacza (jeśli dostępny).

Zostało zaprojektowane z myślą o montażu na drzewach, słupach, ogrodzeniach – bez potrzeby specjalnej infrastruktury.

✅ Skalowalność i gotowość do wdrożeń masowych

Architektura urządzenia i systemu jest zoptymalizowana pod kątem wdrożenia w:

  • całych dzielnicach miast,
  • sieciach szkół,
  • gminach,
  • kampaniach społecznych,
  • z możliwością agregacji danych i raportowania na poziomie centralnym.

✅ Integracja z działaniami edukacyjnymi i ekologicznymi

Dane mogą być:

  • wykorzystywane w programach szkolnych (np. lekcje o ekologii, fizyce, biologii),
  • prezentowane publicznie na ekranach/monitorach w szkołach lub urzędach,
  • łączone z kampaniami społecznymi (np. zachęcającymi do korzystania z komunikacji miejskiej w dniach z wysokim smogiem),
  • udostępniane lokalnym społecznościom (poprzez mapy online lub alerty push).

Podsumowanie przebiegu prac

Etap 1 – Prototypowanie urządzenia

Opracowanie PCB, obudowy i algorytmu pomiarowego. Testy z wykorzystaniem 3D printingu i programowania mikrokontrolera w C++.

Etap 2 – Przesył danych i backend

Zastosowanie MQTT do przesyłu danych do serwera. Dane są agregowane i zapisywane w Elastic.

Etap 3 – Interfejs użytkownika

Front-end oparty na React. Umożliwia wizualizację danych w przeglądarce i aplikacji mobilnej.

Etap 4 – Pilotaż i optymalizacja

Urządzenia zostały przetestowane w środowisku miejskim (np. na słupach, drzewach), a cała architektura zoptymalizowana pod kątem energooszczędności i ciągłości działania.

Potencjał wdrożenia

  • Hardware IoT: własne urządzenie pomiarowe z dedykowanym PCB
  • Oprogramowanie backendowe: Java, MQTT, Elastic
  • Frontend: aplikacja React + mobilna wersja
  • Komunikacja: przesył danych MQTT + wizualizacja w czasie rzeczywistym
  • Analiza danych: integracja z Elastic i dashboardami

Szukasz rozwiązania do pomiaru jakości powietrza w szkole, gminie lub kampanii społecznej?