Создаём датчик контроля качества воздуха на InfluxDB, Grafana, Docker и Raspberry Pi

[Andy_Big]

Меня сильно смущает вот это вот расплывчатое «качество воздуха», которое ныне так модно. Я могу понять «концентрация газа/паров X», «количество частиц размера Y» и т.д., но «качество воздуха»?..

[REPISOT]

Это комплекс перечисленных вами параметров и еще многих.

[Andy_Big]

Простите, но я не верю, что одним датчиком можно измерять и количество частиц и содержание всех вредных газов/веществ. При том, что один только нормальный датчик CO2 имеет размеры в сотни раз больше и стоит дороже.
Или он просто реагирует на любую органику в воздухе как распространенные датчики разных газов? Зашел в помещение человек с похмелья — и качество воздуха упало ниже плинтуса? :)
ЗЫ: посмотрел даташит. Как я и предположил — показывает органические соединения в воздухе. Но ни пыль, ни углекислый газ в оценке качества не участвуют. То есть он может показывать прекрасное качество воздуха там, где уже дышать нечем и отвратительное качество там, где ничего особо вредного нет.

[REPISOT]

То, что этот конкретный датчик не может мерить все, не значит, что понятия «качество воздуха» не существует.

Вас же «смущает вот это вот расплывчатое «качество воздуха»» а не конкретный датчик?

[phatro]

По сути BME680 меряет концентрацию органических летучих веществ (этанол, ацетон, изопрен, продукты дыхания и т. д), вот чуть подробней.

Т.е. нормальный датчик Co2 не заменит, больше «на поиграться»

[Andy_Big]

Он никакой датчик CO2 не заменит, потому что вообще не измеряет его.

[mavrikk]

имел дело с этим датчиком. Там это самое «качество» высчитывается из суммы двух параметров с разными вЕсами в пересчете на проценты. Первый параметр — это текущая влажность воздуха относительно комфортной. Второй — это сопротивление воздуха в Омах. Причем в «качество» входит не само сопротивление, а его флуктуации. То есть берется N измерений сопротивления воздуха и смотрится отклонение показания последнего измерения от среднего значения предыдущих N измерений. Чем меньше флуктуации, тем лучше. Видимо это логичнее назвать показателем однородности воздуха ))

[hensew]

А подробнее по коэффициентам где можно посмотреть?

Поставил MQ-135 на управление вентиляцией в туалете, результат радует. Вот думаю на BME680 переходить.

[mavrikk]

как я понял, bosch держит в секрете методику расчета этого «качества». Пользователям дается готовая библиотека для использования, без сорцов. Я ковырял эту библиотеку для понимания логики работы. Как автор узнал методику расчета — не знаю… как и то, является ли она официальной

[gnomeby]

Technical info на BME680 не поясняет как именно оценивается качество воздуха, а Datasheet ведёт на 404 страницу. А значит не нужно.

[Andy_Big]

Ну, в даташите слегка описано:

Besides ethanol (EtOH) as a target test gas, the sensors are also tested with breath-VOC (b-VOC). The b-VOC mixture, as listed in Table 5, represents the most important compounds in an exhaled breath of healthy humans. The values are derived from several publications on breath analysis studies. The composition does not contain species which would chemically react to ensure that the mixture is stable for at least 6 months. Furthermore, the composition is also limited to species which can be manufactured in one mixture.

И дальше:

BME680 is a metal oxide-based sensor that detects VOCs by adsorption (and subsequent oxidation/reduction) on its sensitive layer. Thus, BME680 reacts to most volatile compounds polluting indoor air (one exception is for instance CO2). In contrast to sensors selective for one specific component, BME680 is capable of measuring the sum of VOCs/contaminants in the surrounding air. This enables BME680 to detect e.g. outgassing from paint, furniture and/or garbage, high VOC levels due to cooking, food consumption, exhaled breath and/or sweating.

То есть на CO2 он не реагирует, зато реагирует на почти любую органику. Ну и твердые частицы проходят мимо.
Честно говоря, даже не знаю зачем нужна такая оценка качества воздуха :)

[gnomeby]

О, спасибо, там и табличка есть:
* Этан
* Этанол
* Ацетон
* Угарный газ
* и Изопре́н (2-метилбута-1,3-диен)
при этом не сразу, а начиная с какого-то порогового значения. И есть подозрение, что например он не годится для детекта угарного газа, ибо среагирует слишком поздно.

[Kybb]

Было бы интересно сделать сравнение в виде графика как покажут себя 2 датчика BME680 и какой-нибудь MH-Z19, работающие одновременно.
Ведь сам человек является не маленьким таким источником загрязнения. Я слабо представляю ситуацию, когда в жилом/офисном помещении будет повышаться уровень CO2, но НЕ ацетона и прочего естественного выхлопа.
С другой стороны, если в уголочке сложить пахнущую обувь, то вроде как CO2 в норме, но вот дышать этим не сильно приятно. А если арома-масло использовать, то пахнет приятно, уровень CO2 не должен бы расти, но BME наверняка будет не доволен. Нужны тесты.
Сам пока планирую к покупке BME, у коллеги есть MH-Z19 в умном доме, может ради интереса попробуем их свести в месте.

[gnomeby]

В офисе может быть. А вот если у вас на кухне газ, то плита может в некоторых режимах генерировать чудовищное количество Co2, которые не факт, что этот датчик поймает.

[Andy_Big]

Да не ловит он CO2 вообще, об этом прямо сказано в даташите:

reacts to most volatile compounds polluting indoor air (one exception is for instance CO2)

[gnomeby]

Тут выше человек утверждает, что в общем случае их показания вполне себе коррелируют.

[Kybb]

Если Вы про меня, то не утверждаю, а говорю, что интересно сравнить.

[Kybb]

О таком случае не думал. Мне ближе офис, дабы было проще проветрить, когда некоторым индивидумам холодно и дует.
И просто измерять в комнате, что бы видеть показатели за ночь, результат проветривания и т.д.

Сейчас у меня в комнате трудится дешёвый китайский MQ-135. К сожалению не заведён на графану, а только на Serial plotter. Никак не откалиброван. Тем не менее, он "чует" когда надышали, отсюда желание попробовать что-то более чувствительное.

[Andy_Big]

Области их интересов не пересекаются, так что и сравнивать нечего :)

[mavrikk]

вот, пожалуйста.

Спойлер

[Kybb]

Спасибо!
Я правильно понимаю, что график «Сопротивление» это то самое качество воздуха с BME, а график CO2 это данные о концентрации с MH-Z или подобного? Если нет, поясните пожалуйста.

[mavrikk]

Датчик непосредственно измеряет 4 величины: температуру, влажность, давление и сопротивление. «Качество» — это расчетная величина на основе влажности и сопротивления. Вот в этом комменте и чуть ниже подробнее

[Kybb]

Тогда судя по графику данные вполне себе коррелируют и принять решение о необходимости проветривать помещение можно с достаточно высокой достоверностью.

[0tt0max]

Мерить влажность воздуха при отрицательных температурах ниже -15, не получится, датчик сразу покрывается изморозью и показывает 99.9. Нужно для корректного измерения влажности обеспечить принудительную циркуляцию воздуха, вентилятором например. По крайней мере это мой опыт.

[drauger]

Что такое «газоустойчивость»? В оригинале «gas content» — это содержание газа.

[mavrikk]

я бы назвал это однородностью )
коммент

[igrushkin]

странная мода пошла: под каждый проект своя OS.
Зачем? Нельзя было сделать на Raspbian?

[Andy_Big]

Можно было даже на микроконтроллере (STM, Arduino). Но не было бы столько громких названий :)
Вот отображение данных с автономной станции на STM32 с GSM-модемом:

Заголовок спойлера

[mavrikk]

Недавно собрал монитор на контроллере ESP8266 (wemos d1 mini + nodemcu firmware) и датчиках: BME680 + mh-z19 + BH1750. Отлично работает без избыточных Raspberry Pi, не говоря уже про разницу в ценах. Если бы не прожорливость и привередливость mh-z19, то можно было бы питать это от аккумулятора. Подключил все это к HomeAssistant — полет отличный!

[Kybb]

ESP8266 + BME280(Lolin v3 + arduino) через MQTT на Ubuntu сервер, где крутятся графана и OpenHAB2, всё прикрыто nginx proxy pass.
Графана таки удобная что бы смотреть исторические данные. Графики динамические. Можно подключить collectd. В моём случае смотрю что с самим NAS, а так же OrangePi Zero, что обслуживает 3D принтер.
Всецело советую.

[safari2012]

Так у вас HomeAssistant как раз на Raspberry Pi или чем-то подобном?

[mavrikk]

Да, homeassistant как раз на raspberry pi

[Kybb]

Как я понял тут смысл в том, что минимум делать руками, т.е. не надо ставить графану, инфлюкс, писать скрипт для опроса датчиков. Не лезем в конфиги и пр. Я тут вижу подход/фмлософию аналогично голый МК или Ардуино. Имеет право на жизнь.

[diomas]

а есть какие-нибудь потребительские датчики, чтобы диоксины в воздухе измерять (когда помойки горят)?

[Iv38]

У диоксинов ПДК в воздухе измеряется нано и пикограммами на кубометр. Газовый хроматограф кажется наиболее потребительским для таких целей.

[Gryphon88]

А они доступные для потребителя существуют? Кстати, если в воздухе может быть диоксин, то стоит думать уже о глухих стеклопакетах и вентиляции на подветренную сторону.

[Iv38]

Нет, конечно. Стоило взять слово «потребительский» в саркастические кавычки. Это громоздкие аппараты размером с половину письменного стола и стоимостью под миллион рублей и больше. Однажды был на санэпидемстанции на экскурсии, наблюдал процесс анализа воздуха. Серьезный процесс. В принципе такой анализ можно провести по заказу. Пробу воздуха возьмут и проанализируют. Но дома мониторить диоксины не получится, очень уж мизерные концентрации.

[Gryphon88]

Надо было. Брали подержанный за 7000 евро, очень радовались, что дёшево выцепили.

[pae174]

Эта штука умеет засылать данные на narodmon.ru?

[putnik]

Ещё бы на breathe.moscow.
Вообще, несколько напрягает, что снова предлагается пилить свой велосипед, который ни с чем не интегрирован. Сразу возникает вопрос: зачем это все? Вот статья на него совсем не отвечает. Вряд ли кто-то планирует каждый день смотреть графики в Графане.

[pae174]

Дети стареют — лего усложняется. Всё путём.

[Brain_Overload]

не совсем понял (видимо пятница), инфлюкс с графаной на Pi заливаются в итоге? если так, то это же дикость)