WoTS Gadget, van meten naar weten! - FHI, federatie van technologiebranches

Branche

Onderwerp

Wil jij weten of er schadelijke stofjes in de lucht zitten van jouw woonkamer, of maak je je zorgen over stank of geluidsoverlast? Dan zal de beursgadget van vakbeurs WoTS 2024 je zeker aanspreken. De Omgevingsmonitor monitort de temperatuur, luchtvochtigheid, geluid en fijnstof in de omgeving. In dit artikel vertellen we je hoe de metingen worden uitgevoerd en hoe de data wordt omgezet naar bruikbare informatie.

Wat meet de Omgevingsmonitor?
Zoals benoemd meet de Omgevingsmonitor verschillende parameters. Daar is een drietal sensoren verantwoordelijk voor. De temperatuur en het vochtgehalte worden gemeten met de WE-Sensor:2525020210002. Deze sensor, gesponsord door Würth Elektronik, kan opereren tussen -40C en +125C en is in staat vochtgehalten van 0% t/m 100% rH te meten.

Vervolgens voert de ICS43434 geluidsmetingen uit. Dit component, gesponsord door Rebound Electronics, bestaat uit een MEMS-sensor, signaalconditionering, een analoog-naar-digitaal-converter, decimatie- en anti-aliasingfilters, power management en een industriestandaard 24-bits I²S-interface. De I²S-interface stelt de ICS-43434 in staat om rechtstreeks verbinding te maken met digitale processoren, zoals DSP’s en microcontrollers, zonder dat er een audiocodec in het systeem nodig is.

Het drietal sensoren wordt gecompleteerd door de Sensirion SGP40, welke door BMF System Parts beschikbaar is gesteld voor het gadgetproject. De SGP40 is een digitale VOC-sensor (volatile organic compounds) die eenvoudig te integreren is in luchtbehandelingsapparatuur en luchtkwaliteitsmonitoren, zoals de Omgevingsmonitor. Het component is een compleet sensorsysteem op één chip en beschikt over een digitale I²C-interface, een temperatuurgecontroleerde micro-hotplate en een vochtigheidsgecompenseerd binnenluchtkwaliteitssignaal. De VOC-waarnemingen kunnen met deze totaaloplossing direct beschikbaar gesteld worden voor analyse, zoals dat dus in de Omgevingsmonitor ook gebeurd. En met het lage stroomverbruik is deze sensor bij uitstek geschikt voor batterijgestuurde toepassingen.

Hoe wordt er gemeten?
Om het energieverbruik te beperken meet de Omgevingsmonitor in intervallen (dus niet constant). Afhankelijk van het stroomverbruik en de energietoevoer kan de interval groter of kleiner gemaakt worden. En bij een netstroomaansluiting is het zelfs mogelijk om continu te meten.

Daarnaast is de positionering van de eerder genoemde sensoren cruciaal voor een accurate meting. Bij het design dient rekening gehouden te worden met diverse factoren die de waarneming van een sensor kunnen beïnvloeden. Hoe we met deze uitdagingen zijn omgegaan lees je binnenkort in een artikel over de vormgeving van de behuizing.

Verzenden van meetresultaten
Het uitvoeren van een meting genereert meetdata. De gegenereerde meetdata wordt verwerkt via de processor en omgezet in een bruikbare waarneming. Via de WiFi-module (ESP32-C3-WROOM-02U-N4) wordt de data verzonden naar het platform waar de Omgevingsmonitor op aangesloten is. Om de signaalsterkte van de monitor te versterken is gebruikt gemaakt van de FBTS35024-SM-ST 2.4Ghz Antenne. De door AVE Added Value Electronics gesponsorde antenne is een toegankelijke en eenvoudig in te zetten component met SMA-aansluiting. De beursbezoeker sluit zelf de antenne aan op de Omgevingsmonitor, aangezien de antenne via een verloopstekker aan de PCB verbonden wordt.

Verwerken van meetresultaten
De ontvangen data komt in een meetplatform terecht waarin de waarden af te lezen zijn. Voor de gadgettoepassing hebben we ervoor gekozen om aan te sluiten op reeds bestaande platformen. In een vorig interview vertelde Andries Lohmeijer al dat de gadget geschikt is voor langdurig gebruik en je met het apparaat kan deelnemen aan burger meetnetwerken, zoals MeetJeStad of de Sensor Community.

De software is bewust in een open source-omgeving gebouwd zodat gebruikers deze zelf kunnen aanpassen en hacken. Een gadgetgebruiker kan er ook voor kiezen om enkel een eigen lokaal netwerk te gebruiken. Het doel hiervan is om het gebruik zo laagdrempelig mogelijk te houden. Het is bijvoorbeeld al mogelijk om de omgevingsmonitor in de keuken te hangen en enkel op basis van de LED-indicatoren waarnemingen te verrichten over de luchtkwaliteit.

Wil jij ook zo’n handige Omgevingsmonitor bemachtigen?
De gadget wordt in een gelimiteerde oplage van 1500 stuks gratis verspreid op de vakbeurs World of Industry, Technology & Science, van 24 tot en met 27 september in Jaarbeurs Utrecht. Beursbezoekers halen de onderdelen van de gadget op bij de deelnemende stands en zetten hem zelf in elkaar. Meld je gratis aan voor de beurs en verzamel de gadget via de website.