Beursgadget de Omgevingsmonitor

Monitort fijnstof, geluid en stank

Heeft u ook een la vol met de gadgets van de afgelopen jaren? Op onze redactie hebben we een aardige verzameling die alleen maar stof verzamelt. Bijna alle gadgets hebben niet bepaald een functie in het dagelijks leven gevonden. Voor de leden van FHI die zich met de gadgets bezig houden, was dit de motivatie om het dit jaar anders te doen. Het resultaat van hun brainstormsessie is een omgevingsmonitor die wel zinvol toegepast kan worden.

De grote motor achter de gadget voor de WoTS 2024 is Andries Lohmeijer van KITT Engineering. Hij zegt daar het volgende over: “Het begon met de ambitie om stikstof te gaan meten en daarmee bij te dragen aan een beter inzicht in de stikstofdepositie in Nederland. De benodigde gevoeligheid voor een zinvolle NOx meting bleek niet haalbaar. Tijdens de sessies in de aanloopfase kwamen we op omgevingsfactoren die iedereen wel herkent, namelijk geluid (omgevingslawaai, verkeer, warmtepompen, ventilatie kasten etc.), fijnstof (houtkachels, verkeer, dieselmotoren, paasvuren, vuurwerk, pollen), CO₂ (ventilatie, frisse lucht), VOC Volatile Organic Compounds (oplosmiddelen, verbrandingsproducten), temperatuur (hitte in de stad, koelte door vegetatie) en relatieve vochtigheid.”

Voor het merendeel van deze parameters zijn goede sensoren leverbaar die ook nog eens betaalbaar zijn. Helaas ligt dat voor fijnstof wat anders. Sensoren die betrouwbare meetresultaten opleveren zijn de exemplaren uit de SEN5x-serie van Sensirion. Gezien de prijs is er voor gekozen om deze wel in het ontwerp op te nemen, maar aan te bieden als optie.

Toepassingen

De monitor is bedoeld voor laagdrempelig thuisgebruik. Lohmeijer: “Je kunt de gadget eenvoudig op een voeding aansluiten, configureren en een persoonlijke naam geven in een portal, bijvoorbeeld ‘Keuken opa Hans’. Dit maakt het mogelijk om een specifieke ruimte op afstand te monitoren. Zo kun je de keuken in de gaten houden vanaf je vakantieadres. Dit soort functionaliteiten vergroten de bruikbaarheid en relevantie van de gadget.” Daarnaast kunt u de monitor aanmelden bij burgermeetnetwerken, zoals MeetJeStad of de Sensor Community. Dit stimuleert het gebruik op de lange termijn. Zeker als u de omgevingsmonitor aansluit bij één van de meetnetwerken. U doet dan mee aan het nog beter verzamelen van data over o.a. de luchtkwaliteit in uw omgeving en om instanties tools in handen te geven om op te treden als de kwaliteit de verkeerde kant op gaat.

Wat zit er in

Afbeelding 1 toont het blokschema van de omgevingsmonitor. U ziet dat het hier om een vrij uitgebreide schakeling gaat waarin de ST32L072 het kloppend hart is. Gezien de uitgebreidheid en het feit dat het schema grotendeels voor zich spreekt, gaan we hier niet dieper op in. Wie echter meer wil weten, kan na de beurs de schematuur en andere zaken verkrijgen.

Software is het belangrijkste onderdeel van de gadget. Hiermee wordt geregeld dat de meetdata van de sensormodules op de print plus die van de optionele fijnstofsensor en eventuele extra sensoren die u aansluit, keurig geregistreerd wordt en uiteindelijk via Wifi verstuurt wordt naar een app op bijvoorbeeld uw telefoon of naar één van de burgermeetnetwerken. Alles zit er dus in om van deze gadget een zinvol apparaat te maken dat alleen al in deze vorm zinnig is om te gebruiken.

Omdat de Omgevingsmonitor ook buiten gebruikt kan worden, is de schakeling voorzien van een zonnepaneel en een accu plus natuurlijk de elektronica om deze accu te laden. De monitor kan daarmee buiten metingen verrichten zonder dat daar een externe voedingsbron voor nodig is. Met name voor hen die de gadget als onderdeel van een burgermeetnetwerken willen inzetten, is dit zeer handig.

Om het u gemakkelijk te maken, krijgt u er ook een behuizing bij zodat u straks thuis komt met een kant-en-klaar apparaat dat u nog vele jaren kunt gebruiken (afbeelding 2).

Open source

Embedded software is waar alles om draait in dit project. Bij de gadget is deze firmware open source en kan gemakkelijk aangepast worden. Een debug en programming poort is aanwezig. Ook de schematuur en de printlayout zijn beschikbaar. De kennis die door het team van KITT in de gadget is gestoken, kunt u dan ook voor uw eigen toepassingen gebruiken. Daarnaast is de gadget ook voor het onderwijs een apparaat dat meerdere doelen kan dienen. De omgevingsmonitor heeft meerdere aanknopingspunten met o.a. elektrotechniek, informatica, natuurkunde, milieukunde, etc.

Verzamelen

Het systeem om de gadget in uw bezit te krijgen, is hetzelfde als voorgaande jaren. Als u zich aanmeldt voor de beurs WoTS, dan krijgt u de mogelijkheid om u ook in te schrijven voor het verzamelen van de diverse onderdelen. U moet dan langs diverse stands om alle losse onderdelen in uw bezit te krijgen. Bij de laatste stand op uw lijst wordt alles samengebouwd en mag u zich de trotse eigenaar noemen van deze duurzame gadget.

Duurzaamheid vertaalt zich niet alleen in lange-termijn-gebruik, maar ook in de productie van de gadget.  “We maken gebruik van duurzame materialen en zorgen dat het product circulair is,” aldus Lohmeijer. “Het is mogelijk om de gadget uit elkaar te halen en te recyclen. Wat mij betreft haalt u de hele gadget uit elkaar en gebruikt u de elektronica voor andere doeleinden. Als hij maar niet bij het afval belandt”, aldus Andries Lohmeijer van KITT Engineering.