Centralinedalbasso è il nome utilizzato in Italia dalle prime persone che hanno iniziato a seguire il progetto Luftdaten dell’OK Lab di Stoccarda, un progetto di citizen science e open source che si propone di misurare l’inquinamento atmosferico da particolato, in tempo reale e in modo diffuso sul territorio. I dati raccolti sono pubblici e accessibili (open data).
Per avere la propria centralina, collegarla al network e farla comparire sulla mappa servono solo una presa di corrente e una connessione wifi stabile.
Ciascuno può assemblare il proprio rilevatore da sé, acquistando i componenti online: la spesa per la centralina completa è intorno ai 40€.
Se non ve la sentite di avventurarvi nell’autocostruzione ma volete installarla ugualmente, potete fare una donazione su PayPal e vi aiuteremo:
Con una donazione di almeno 50€ vi spediremo una centralina completa e assemblata (dovrete solo collegarla alla rete wifi di casa e registrarla al network).
Lista della spesa per centralina pm10 pm2.5
Questi sono i 4 pezzi che servono, da ordinare online
- sensore SDS011 per pm10-pm2.5 (21.80$)
- processore ch340 NodeMCU v3 (2.95$)
- cavetti (0.60$)
- sensore di temperatura/umidità/pressione BME280 (va saldato a stagno) o, in alternativa (non necessita di saldatura a stagno), sensore temperatura/umidità DHT22 (2.32$) (selezionare Type A)
A questi componenti base devi considerare di aggiungere:
- un contenitore in cui alloggiare i sensori (tradizionalmente si usa un tubo idraulico ottenuto con due curve di questo tipo, ma esistono diverse configurazioni, come questa e questa, l’importante è che tutto sia al riparo dagli agenti atmosferici)
- un tubetto di gomma da 6mm, preferibilmente non trasparente
- un po’ di zanzariera con cui coprire le parti aperte ed evitare che il dispositivo venga colonizzato da ragni e insetti
- qualche fascetta di plastica per piccoli fissaggi
- un alimentatore micro-USB del tipo usato normalmente per gli smartphone Android
Qui trovi le istruzioni complete e più aggiornate, in inglese.
Il firmware
Sul nodeMCU va installato un firmware che gli permetta di gestire i sensori e inviare i dati al server.
Si parte installando i drivers per il modello V3 (CH341):
- Windows: http://www.wch.cn/downloads/file/5.html
- MacOS: http://www.wch.cn/downloads/file/178.html (riavviare il computer dopo l’installazione)
- Linux: non dovrebbe esserci bisogno di drivers
Qui, a seconda del sistema operativo utilizzato, il programma per caricare il firmware sul nodeMCU:
- Windows (64-bit): https://luftdaten.info/flashtool/luftdaten-tool.zip
- MacOS: https://luftdaten.info/flashtool/luftdaten-tool.dmg
- Linux (64-bit): https://luftdaten.info/flashtool/luftdaten-tool.linux-x64
- Source Code: https://github.com/opendata-stuttgart/airrohr-firmware-flasher
Durante il caricamento del firmware è importante collegare il nodeMCU al computer con un cavo non più lungo di 1m!
Il montaggio
Qui di seguito trovate gli schemi per collegare tra di loro i componenti per mezzo dei cavetti Dupont. Questo è lo schema da seguire se si usa il BME280:
E questo quello da seguire se si usa il DHT22:
Collegamenti SDS011:
SDS011 Pin 1 -> Pin D1 / GPIO5
SDS011 Pin 2 -> Pin D2 / GPIO4
SDS011 Pin 3 -> GND
SDS011 Pin 4 -> unused
SDS011 Pin 5 -> VU (NodeMCU v3) / VIN (NodeMCU v1,v2)
SDS011 Pin 6 -> unused
SDS011 Pin 7 -> unused
DHT22 Pin 1 -> Pin 3V3 (3.3V)
DHT22 Pin 2 -> Pin D7 (GPIO13)
DHT22 Pin 3 -> unused
DHT22 Pin 4 -> Pin GND
BME280 VCC => 3V3
BME280 GND => GND
BME280 SDA => D3 (GPIO0)
BME280 SCL => D4 (GPIO2)
Si può collegare al nodeMCU anche un display che visualizzi l’ultimo dato misurato. Questo è lo schema per il display LCD1602:
LCD1602 VCC => 3V3
LCD1602 GND => GND
LCD1602 SDA => D3 (GPIO0)
LCD1602 SCL => D4 (GPIO2)La centralina assemblata va alloggiata nel tubo di plastica e può essere collegata all’alimentazione.
Registrazione
Per registrare la centralina sulla rete Luftdaten, occorre innanzitutto creare un account su devices.sensor.community.
Dopodiché va collegata alla rete wifi: puoi seguire questo video-tutorial.
Ogni volta che devi accedere alla configurazione della centralina puoi seguire le istruzioni contenute in quest’altro video.
Infine devi aggiungere il sensore al proprio account creato su devices.sensor.community, come mostrato in questo video.
Una volta registrata la centralina, la trovi sulla pagina “My sensors” del tuo profilo: la colonna “Sensor UID” riporta il CHIP ID privato, nel formato esp8266-XXXXXXX, cioè l’identificativo del dispositivo, noto solo a te.
Cliccando sul tasto “Data”, che trovi sulla destra, puoi accedere alla pagina che mostra gli ultimi valori registrati. In questa pagina trovi anche i SENSOR ID pubblici dei due sensori (l’SDS011 per il particolato e il BME280, o il DHT22, per le condizioni metro), cioè i numeri identificativi pubblici che compaiono sulla mappa e che chiunque può utilizzare per scaricare dall’archivio tutti i dati raccolti senza bisogno di contattarti in modo diretto.
Nel caso tu abbia commesso qualche errore e ti serva correggere le impostazioni del sensore, in questo video ti spieghiamo come si fa.
Consultare i dati raccolti
Quando è attiva, la centralina è visibile sulla mappa di sensor.community. Cliccando sull’esagono corrispondente alla propria postazione si possono visualizzare i grafici dei rilevamenti delle ultime 24 ore, corrispondenti al dato selezionato nel menù a tendina in basso a sinistra sulla mappa (PM2.5, PM10, AQI, temperatura, umidità, pressione, rumore). Le centraline di cui parliamo misurano PM2.5, PM10, umidità, temperatura e pressione.
In questa pagina puoi visualizzare i grafici relativi ai dati raccolti dalla tua centralina, semplicemente scegliendola dal menù a tendina in alto a sinistra in base al CHIP ID privato (ricorda, lo trovi nella colonna “Sensor UID” sul tuo profilo devices.sensor.community). Ogni grafico può essere salvato e condiviso, e i dati che lo generano possono essere scaricati nel formato universale csv: è sufficiente cliccare sul titolo del grafico e scegliere l’opzione corrispondente.
Se la tua intenzione è quella di scaricare i dati raccolti dalla tua centralina, però, la soluzione migliore è quella di accedere direttamente all’archivio usando il link
https://www.madavi.de/sensor/csvfiles.php?sensor=esp8266-XXXXXXX
avendo l’accortezza di sostituire a XXXXXXX il CHIP ID privato. I dati si riferiscono alla sola centralina n.XXXXXXX e sono divisi per mese. All’interno di ogni file .zip sono contenuti i dati raccolti giornalmente.
Invece, se vuoi scaricare i dati di una centralina di cui non conosci l’identificativo privato, ma di cui hai letto il SENSOR ID sulla mappa, puoi accedere all’archivio della sensor.community. Qui si trovano tutti i dati raccolti da tutte le centraline del mondo, divisi per data e per sensore. Ricorda che il numero che identifica il sensore meteo (BME280 o DHT22) è sempre superiore di un’unità a quello dell’SDS011.
Facciamo un esempio pratico. Sulla mappa hai individuato una centralina che ti interessa e vuoi scaricare i dati che ha raccolto il 20 aprile 2020. Vai sulla mappa, clicchi sull’esagono corrispondente e scopri il suo SENSOR ID pubblico: #29848. Quindi accedi all’archivio e clicchi sul link corrispondente al giorno selezionato: 2020.04.30. Dalla pagina successiva puoi scaricare il file 2020-04-30_sds011_sensor_29848.csv contenente i dati di particolato e il file 2020-04-30_dht22_sensor_29849.csv dei dati meteo. Non troverai alcun file nell’elenco dei sensori BME280, perché quella centralina in particolare monta il DHT22.
App Particulate Matter
Ti consigliamo di utilizzare anche la app Particulate Matter per Android, che ti permette di registrare la tua centralina, di rendere visibili e scaricabili i dati che registra agli altri utenti e di accedere, a tua volta, ai dati raccolti da tutte le altre centraline registrate; inoltre puoi aggiungere le centraline che vedi sulla mappa ai tuoi “Preferiti” e confrontarle comodamente sovrapponendo i grafici, o attivare una notifica che ti segnali quando l’inquinamento da particolato nella tua zona supera la soglia di allarme.
Sulla mappa della app non compaiono automaticamente i dispositivi visibili su sensor.community: occorre aggiungersi attraverso la app e accertarsi di aver attivato l’invio dei dati a “Feinstaub App” nella sezione “Configurazione” della centralina, accessibile seguendo questo video.
Due pagine interessanti
Concludiamo indicandoti due pagine che rendono evidente il vantaggio di avere accesso a un enorme archivio di dati grezzi e open.
La prima contiene un bel visualizzatore time-lapse dei dati delle centraline: selezionando una data e muovendo il cursore si può visualizzare l’evoluzione giornaliera della distribuzione di particolato. Prova a visualizzare la situazione intorno alla mezzanotte tra il 31 dicembre 2020 e il 1 gennaio 2021, oppure nella giornata del 31 marzo 2019… vedrai di cosa stiamo parlando!
La seconda è una pagina creata da Carlo Tafuro, Giampiero Savina e Andrea De Ferraris, che ti permette di visualizzare, confrontare e scaricare i dati raccolti dalle centraline italiane in un periodo prescelto. In questo caso i dati non sono grezzi ma corretti secondo formule che tengono conto dell’umidità relativa.
Abbiamo concluso, ma se ti serve aiuto non esitare a contattarci:
mail: info@centralinedalbasso.org
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