I sensori AirVisual forniscono misurazioni del PM2,5 altamente affidabili a un prezzo accessibile, consentendo a tutti di conoscere meglio l'aria che respirano.
Grazie a una combinazione di tecnologie, i sensori AirVisual offrono un'elevata correlazione con i monitor di riferimento governativi per l'attenuazione beta. Queste tecnologie applicate includono:
1. Sensore laser a diffusione di luce
I sensori AirVisual utilizzano un sensore laser a diffusione di luce avanzato sviluppato internamente per misurare il PM2,5. I sensori laser rappresentano il mezzo più preciso per misurare il PM2,5 in un dispositivo di consumo.
Il sensore funziona facendo brillare un laser all'interno di una camera di misurazione e contando la luce irradiata riflessa dal particolato microscopico (di dimensioni comprese tra 0,3 e 10 μm).
Il flusso d'aria disturbato, che non viene considerato con precisione, è una fonte comune di errore di misura nei monitor a basso costo. I sensori AirVisual utilizzano una piccola ventola all'interno della camera del sensore del dispositivo per garantire un flusso d'aria costante e calcolato attraverso la camera di misurazione.
Figura 1. Schema semplicistico dei sensori di PM2,5 basati su laser di AirVisual
2. Calibrazione di fabbrica con algoritmo AirVisual
Ogni monitor viene accuratamente testato e calibrato in fabbrica. Utilizzando un ambiente a inquinamento controllato, i dispositivi vengono esposti a diversi livelli di inquinamento e calibrati tramite un sistema controllato da un computer. Questo metodo garantisce un'elevata precisione rispetto ai monitor di riferimento e una bassa variabilità all'interno del modello.
Figura 2. Il monitor AirVisual Pro mostra un tasso di correlazione dello 0,99 con le apparecchiature di monitoraggio professionali
3. Calibrazione basata su cloud
a) Riduzione delle influenze ambientali
La lettura di un sensore laser a diffusione di luce è soggetta all'impatto di fattori ambientali quali umidità, temperatura e composizione dell'inquinamento.
L'elevata umidità, ad esempio, provoca una maggiore irradiazione luminosa e fa sì che le particelle appaiano più dense, gonfiando i dati relativi alla concentrazione di PM2,5.
Per ridurre l'influenza di questi fattori ambientali, le misure vengono ulteriormente regolate utilizzando algoritmi di calibrazione basati su cloud, che migliorano la precisione tenendo conto delle condizioni ambientali locali.
Questo metodo di calibrazione delle nuvole è stato sviluppato internamente dai nostri data scientist, che hanno utilizzato l'apprendimento automatico per analizzare i dati meteorologici, la composizione dell'inquinamento delle immagini satellitari e le misurazioni aggregate del PM2,5 provenienti da fonti sia governative che a basso costo. Riconoscendo le tendenze e le correlazioni dei dati passati, il sistema ha appreso le relazioni tra i vari parametri ambientali e le misure di PM2,5 del sensore laser, rispetto ai monitor di riferimento. In questo modo, ha creato un algoritmo di correzione per migliorare la precisione dei sensori AirVisual in ambienti globali.
b) Convalida della calibrazione incrociata con i monitor a terra circostanti &
I sensori AirVisual distribuiti all'aperto, che sono stati resi pubblici, sono ulteriormente calibrati e convalidati rispetto ai monitor di riferimento nelle vicinanze. Un punto dati viene pubblicato sulla piattaforma AirVisual solo se corrisponde alla tendenza generale dei monitor vicini. Elaborando e imparando dai dati storici e in tempo reale sulla qualità dell'aria, il sistema è in grado di identificare i valori anomali e di rimuoverli dalla pubblicazione prima che causino un'indebita rappresentazione.