AirVisualセンサーは、信頼性の高いPM2.5測定を身近な価格で提供し、誰もが自分の呼吸する空気についてよりよく理解する機会を得ることができます。
技術の組み合わせにより、エアビジュアル・センサーは、政府のベータ減衰基準モニターに対して高い相関性を確実に提供します。 これらの応用技術には以下が含まれる:
1. 光散乱レーザーセンサー
AirVisualセンサーは、社内で開発された高度な光散乱レーザーセンサーを使用してPM2.5を測定する。 レーザーセンサーは、民生機器でPM2.5を測定する最も正確な手段である。
このセンサーは、測定室内にレーザーを照射し、微小な粒子状物質(0.3~10μm)から反射される照射光をカウントすることで作動する。
正確に考慮されていない乱れた気流は、低コストのモニターでは一般的な測定誤差の原因である。 AirVisualセンサーは、装置のセンサー・チャンバー内で小型ファンを使用し、測定チャンバー内の空気の流れを一定に保つよう計算されている。
写真1. AirVisual社のレーザー式PM2.5センサーの簡略図
2. AirVisualアルゴリズムによる工場校正
各モニターは工場で入念にテストされ、校正されています。 管理された汚染環境を使用し、機器はさまざまな汚染レベルにさらされ、コンピューター制御システムで校正される。 この方法は、リファレンスモニターに対する高い精度と低いモデル内変動を保証する。
写真2. AirVisual Proモニターは、プロ用モニタリング機器との相関率0.99を示す
3. クラウドベースのキャリブレーション
a) 環境の影響の低減
光散乱レーザーセンサーの読み取り値は、湿度、温度、汚染成分などの環境要因の影響を受ける。
例えば、湿度が高いと光の照射量が多くなり、粒子が濃く見えるため、PM2.5濃度の数値が高くなる。
このような環境要因の影響を軽減するために、クラウドベースの校正アルゴリズムを使って測定値をさらに調整する。
この雲の校正方法は、データサイエンティストたちによって社内で開発されたもので、気象学データ、衛星画像による汚染組成、政府機関および低コストの情報源から収集したPM2.5測定値を機械学習によって分析した。 過去のデータ傾向や相関関係を認識することで、システムは様々な環境パラメータとレーザーセンサーによるPM2.5測定値の関係を学習し、基準モニターと比較した。 そうすることで、グローバル環境におけるAirVisualセンサーの精度を向上させる補正アルゴリズムを作成した。
b) 周囲の地上モニターとの相互校正 & 検証
屋外に設置されたAirVisualセンサーは公開され、さらに近隣の基準モニターとの相互較正と検証が行われる。 データポイントは、近隣のモニターの一般的な傾向と一致した場合にのみ、AirVisual Platformに公開されます。 リアルタイムおよび過去の大気質データポイントを処理・学習することで、システムは異常値を特定し、不当な虚偽表示を引き起こす前に公表から除外することができる。