Behoud de Parel op Facebook.

U bent hier

bijgewerkt op 13 december 2019 door teus
MySense project Horst aan de Maas "Samen Meten aan Luchtkwaliteit"

MySense logoMySense werktMySense measurement air quality kits samen met  RIVM en enkele andere burger initiatieven mbt het lokaal meten van luchtkwalieteit. De meeste initiatieven zijn gericht op het in kaart brengen van de stedelijke (verkeer en klimaat) milieu problematiek: fijnstof en stikstofdioxides.
Ver. Behoud de Parel daarentegen is in 2017 gestart met MySense om lokaal metingen aan luchtkwaliteit te doen in agrarische omgevingen met name in de regio's waar intensieve veehouderijen gelegen zijn: fijnstof, diverse (oa stikstofoxides en ammoniak) gasemissies en geur (stank). Het meten van gasconcentraties met name ammoniak is ivm kosten en korte levensduur van de sensoren naar de langere termijn verschoven.
Begin 2019 is een groep burgers stichting BurgerWetenschappers Land van Cuijk in St. Anthonis van start gegaan om metingen op basis van MySense technologie te gaan doen.
Alle burger initiatieven delen hun ervaringen om tot een open, vrij beschikbare, transparante en state of the art meetoplossing te komen.
In het internationaal vakblad "Atmopshere" is in juni 2019 een artikel "samen meten" (RIVM; pdf document) verschenen. Het artikel beschrijft de eerste resultaten. Onder andere wordt hierin de samen werking met MySense genoemd.
De MySense documentatie en software (public domain licentie GPLV3) is vrij te downloaden via github

Wat wordt er gemeten?

  • fijnstof: PM1, PM2.5, PM10 (PM0.3, PM5) in µg/m3 en aantal deeltjes per m3 (zes zg 'bins' met PM0.3 t/m PM10 aantallen). De focus nu is sensors van Plantower/Senserion sensors.
  • gassen: koolstofoxides(CO,CO2), stikstofoxides (NO,NO2), ozon (O3), ammoniak (NH3) in ppb of µg/m3. Gassensoren zijn nog in onderzoeksfase. Probleem: kosten, levensduur en calibratie. De togepaste sensors zijn van Alpha Sense en Spec.
  • klimaat: temperatuur (), luchtvochtigheid (%), luchtdruk (hPa). Focus nu is Bosch BME en Sensirion sensor series.
  • lokatie: GPS (longitude,latitude,altitude) en tijdstempel. Focus Neo 6.
  • optioneel windsnelheid en richting. De focus is Libelium of Davis (I2C-bus) anemometer.
  • statistische bewerkingen op drie nivo's gaat met Python statistiek software (een variant van het R2 pakket).

Welke hardware is de basis?

  • internet communicatie via vaste verbinding, wifi of LoRaWan (TTN, een open LoRaWan netwerk).
  • data concentratie via HTTP, HTTPS, InfluxDB of Mosquitto.
  • dataopslag via database MySQL, en spreadsheet (CVS).
  • remote acces en remote updates (OTA)
  • controller: Raspberry Pi of PyCom LoPy-4 (8Mb flash, 8Mb werkgeheugen) via I2C bus en TTL (uart).
  • signalering op de meetkit via kleuren LED en klein oled display.
  • energie via VC5 DC of zonnecollector met standaard vaste stof 12V accu

Wat is de prijs voor een DIY meetkit?

De prijs is sterk afhankelijk welke componenten uit het scala gebruikt worden, welke type (fijnstof sensors varieren van €10/20 tot €80) en waar ze on-line aangeschaft worden. De prijs varieert hierdoor van €150, €250 tot € 750 (de laatste is dan uitgevoerd met enkele gas sensoren zoals O3, NO2, CO2 en NH3). De ervaring leert dat gassensoren duur zijn, niet selectief genoeg zijn, herhaaldelijk gekalibreerd moeten worden, verlopen in de tijd en soms alleen hoge concentraties kunnen meten (NH3). In afwachting van betere sensoren is de verdere ontwikkeling van gassensoren voorlopig stilgelegd.

Welke functionaliteit wordt er zoal ondersteund?

  • Visualisatie op de website van ver. Behoud de Parel, RIVM dataportaal, Luftdaten, openSenseMap en AirTube.info. De detailering en aangeboden functionaliteit is sterk verschillend bij deze websites.
  • Remote control en Over The Air (OTA) updates.
  • Remote verandering van vrijwel alle configuratie parameters, bijv sample tijd, sample interval tijd, connectivity keys, deepsleep bij accvu gebruik, wijziging sensoren van zelfde type, sensor calibratie op dretal nivo's, op afstand display aan-/uitzetten of stopzetten metingen, versturing meta data, schoonblazen van fijnstofsensor, ontvochtigen van vocht sensor, etc. Een remote gegeven commando wordt door de kit via LoRa bevestigd.
  • Bewaking van accu gebruik.
  • Automatsche herkenning van gekoppelde sensoren.
  • Versturen van meta data vanuit de sensorkit.

Wat kan je verwachten?

  • Gasmetingen zoals ammoniak en stikstofoxides zodra een betaalbare en calibreerbare sensor beschikbaar is. Gezocht wordt naar funding voor deze ontwikkeling.
  • Geurmetingen staan op het verlanglijstje. Mogelijk dat Bosch BME680 waar een VOC (volatile organic compound) gassensor in zit die nu al in de kit toegepast wordt indicatief is. Dit wordt nu onderzocht.
  • De gebruikte controller kan veel. Om parallel metingen te kunnen doen wordt multi theading al in de software toegepast.
  • De meetkits kunnen in principe samenwerken en aan elkaar gegevens doorsturen. Hiervoor wordt gedacht tav communicatie mbv LoRa mesh networking.
  • Meer energie besparing is mogelijk om toepassing van batterijen mogelijk te maken. Ivm fan in de fijnstofsensor volstaat nu een standaard 12V voor een maand zonder zonnecel.
  • Met behulp van ingrepen in de software kan de levensduur en werking van de sensoren verbeterd worden.
  • Automatische updates van software zodat de meetkits zo veel mogelijk dezelfde kwaliteit van metingen verrichten.
  • Extra sensoren zoals lux meting tbv uitloop stallen.
  • Standaard voor het uitwisselen van meetgevens en meta data in bijv een cloud..

De basis ontwikkeling van hardware en software is begin 2018 gereed gekomen. De data communicatie gaat via vaste verbindingen, WiFi of via het LoRa TTN (internet der dingen) netwerk. In de loop van 2018 is veel data verzameld om de calibratie van de sensoren voor elkaar te krijgen.
Alle software en meetresultaten zijn vrij beschikbaar: het is Open Source (not a free beer!). MySense meet nu met twee zg "pagode"s (volgestauwd met veel sensoren) en acht LoRa (fijnstof) meetkits regio oost Brabant en noord Limburg. Momenteel zijn er zg regressie tests gaande om afwijkingen tav referentie sensoren uit te rekenen. Voor het meten in een agrarische omgeving is de aanpak van MySense een uniek en teen oonaangevend project geworden.
MySense luchtkwaliteits meetnetwerk

Een overzicht van de laatste stand van zaken:MySense Air Qual kit
November 2019: In november 2019 heeft stichting BWLvC (Burgerwetenschappers Land van Cuijk) 9 van de 10 MySense meetkits met Sensirion fijnstofsensor in de regio St Anthonis operationeel gemaakt. De bestelling voor onderdelen van een volgende batch van 10 MySense meetkits met Plantower fijnstofsensor in deze regio is binnen. Begin 2020 worden deze geinstalleerd. BWLvC heeft een aanvang gemaakt met de bouw van energie voorziening op baisas van een zonnecel en (lood-)accu.
Ter calibratie hangen nu twee MySense meetkits, een met Plantower en een met Sensirion fijnstof sensor, op het dak van landelijkmeetstation in Vredepeel.

Zie ook MySense Stand van Zaken vanaf februari 2017 tot en met december 2019.

Wilt u mee doen met dit initiatief neem dan contact op via email aan de ver. Behoud de Parel. Alleen door samen te werken kunnen  we het en komen we een heel eind.

Enkele vragen en antwoorden:

Kan ik meedoen?

Dat kan. Suur een email naar vereniging Behoud de Parel U kunt ook helpen door financiele ondersteuning te geven.

Status van het MySense project

De software (Python) en beschrijvingen voor het zelf(na)bouwen van MySense zijn te vinden via een wereld wijde distributie centrum van open source software github: Zie MySense. Hier zijn alle details te vinden om zelf een luchtkwaliteits meetkit te bouwen voor ca 150 euro.
Hier zijn ook enkele rapporten over het project te vinden zoals bijv een gedetaileerd kosten overzicht tot op component nivo, maar ook de correlatie test rapportages en test software om uitschieters in de metingen te elimeren. Software en rapportages noodzakelijk voor de kalibratie van de sensor modules..
De software voor het downloaden van meetgegevens van overheids meetstations is hier (zg tar-formaat, geschreven in bash shell en Perl) te vinden. De software om de HightCharts grafieken uit het RIVM Vuurwerk 2017 project op de website te updaten staat hier: PMcharts.

De hardware maakt gebruik van kleine computers: Raspberry Pi (ARM gebaseerd) voor de volledig uitgeruste meetkits de zg "pagode" en de LoPy-4 van PyCom (ESP gebaseerd) voor de meetkits werkend via het LoRa TTN Internet of Things netwerk. Ook de controllers zoals van M5Stack (sexy ding maar veel te klein), ESP8266 (te weinig geheugen), Arduino (te weinig functionaliteit), Omega2Plus (alleen wifi), Marvin (LoRa, maar bij outdoor gebruik een korte levensduur) werden en worden getest. De connectoren zijn om het zelf maken van computerbordjes en het solderen te omzeilen mbv Grove connectors, en de sensoren van Adafruit (last van vocht), Bosch, Grove/Dupont connectors, GPS Neo-6, Nova (te weinig PM waarden, alleen wergave in gewichten van deeltjes), Plantower (geeft noodzakelijke aantal deeltjes weer) en Sensirion (geeft noodzakelijke aantal deeltjes weer, minder geschikt voor outdoor gebruik). Er wordt gewerkt met hardware interfaces zoals I2C-bus, TTL en USB (Raspberry Pi) componenten. Alle componenten zijn verkrijgbaar in de betere on-line electronica websites. Het is DIY modulair systeem mbv een soort lego bouwsysteems.
Voor de (WiFi,LoRaWan) communicatie wordt gebruik gemaakt van http, Mosquitto (aangeraden), CSV en InfluxDB bestandsformaat en bijv. zelfs Google  Docs shared spreadsheet (niet aangeraden).
Zie ook (inmiddels iets achterhaald overzicht van fijnstofsensoren) StalSens-Oren: meetsystemen voor bedrijfs-monitoring van emissies in de veehouderij, Wageningen Livestock Research, april 2018 (PDF document).

Wat is de ervaring met enkele sensors tijdens de ontwikkelings fase na november 2016?

Tijdens de ontwikkelingsperiode tot nu is veel ervaring opgedaan met enkele sensoren. Hierdoor is een lijstje ontstaan van sensoren en communicatie middelen die onze voorkeur hebben:

  • Controller: Raspberry Pi (B3 € 61, Zero € 11) en SD card (€ 9) bij gebruik van WiFi, PyCom LoPy (€ 35) met LoRa antenne (€ 10) bij gebruik van LoRaWan.
  • Voeding: USB V5  lader met micro uitgang. De Pi heeft minimaal 2.1A nodig! (€ 12). Zonnecellen: neem flinke software maatregelen tav energie gebruik en besparing accu.
  • Fijnstof sensor PMS?003 (€ 20) van Plantower of SPS30 van Sensirion: deze geven itt overige sensoren ook de ruwe telwaarden weer. Deze waarden zijn noodzakelijk om een goede vailidatie en calibratie te verkrijgen samen met temperatuur en rel. vocht waarden. De focus nu is PMSx007 of SPS30. De recente duurdere PMSx003 (€ 80) is geschikt voor toepassing buitenshuis. Sensirion SPS30 heeft prima specificaties en kan tegen hogere niet condensrende rel. vochtigheid.
  • Meteo sensor BME280 (€ 2) of 680 (€ 9): deze sensor van Bosch is minder gevoelig voor de vocht buitenshuis. Met de goedkopere Sensirion bijv. SHT31 (€ 4) zijn ook goede ervaringen. De BME680 geniet de voorkeur omdat deze ook een soort gasmetingen (indicatief tav VOS (engels VOC) gas-metingen?) verricht.
  • Optioneel gas sensoren: hier zijn nog geen overtuigende ervaringen mee: veelvuldige calibratie van de sensor is nodig, de levensduur is nogal beperkt, moeilijk toepasbaar en ze zijn kostbaar (Spec € 80, AlphaSense € 150, of DOL53 NH3 van ca € 1500).
  • GPS "sensor": GY NEO6MV2 + antenna (€ 3.50). Door het succes van toepassing in drones zijn ze redelijk in prijs en goed toepasbaar.
  • Visualisatie: om snel overzicht te hebben tav de werking van een meetkit is het zeer raadzaam een oled display (SSD1306 I2C € 1.80) of een meerkleuren led (€ 0.25) toe te passen.
  • Communicatie: WiFi lijkt veel problemen te geven (onverwachte uitval). Bij voorkeur passen we daarom LoRa toe bij the The Things Network. Het voordeel is de flexibiliteit en vrijgebruik van TTN gateway(s) (ca € 160, geen abonnementskosten, direct geschik voor ook ander gebruik) in de omgeving zodat ook andere toepassingen er gebruik van kunnen maken. Reikwijdte is ca 2.5 km.
  • Behuizing: kies voor een wit gespoten dubbelwandige (!) PVC riool ontluchtingspijp (BTnyloplast ca € 10), en/of gootstukken van de bouwmarkt of voor grotere (OBO T100) V230 buiten connector doos (€ 20) of standaard DIY PVC 80mm ontluchtingspijp en vliegengaas.
  • Bedrading: maak gebruik van Grove/Dupont (female) bedrading (€ 5). Heel eenvoudig soldeerwerk om Dupont-Grove bedrading aan door Fontys GreenTechLab ontwikkeld PCB connector bordje te verbinden. Hou je aan de kleurcode. Nadeel: oxidatie van contacten.

Ervaring: vaak is goedkoop een duurkoop. Het uitval percentage van de meeste fijnstof sensoren (ontwikkeld voor gebruik binnenshuis) is ca 50% binnen een jaar (fan en vuil probleem). Sommige van de goedkope meteo sensoren worden snel te vochtig. Veel gassensoren hebben een te korte levensduur en moeten voortdurend gecalibreerd worden. Zorg dat componenten in de meetkit eenvoudig vervangen kunnen worden. Zelfs eenvoudige vervanging door componenten van een andere fabrikant blijkt noodzakelijk te zijn. De MySense software houdt hier rekening mee.

Wat kost het om een meetkit te bouwen?

Er zijn in feite drie benaderingen:

  1. Zo goedkoop mogelijk (stap 0): Gebruik makend van WiFi en ESP8266 met WiFi (€ 3), fijnstofsensor en temp/vocht sensor: totaal ca € 60 (zie handleiding bij Luftdaten.info). Doel bewustwording voor wat er speelt tav luchtkwaliteit meten. Maakt gebruik van Luftdaten.info data server. Of gerbruik de MySense LoRa Marvin controller (PM SDS011 en temp/vocht DHT22) van RIVM Vuurwerk fijnstofmeetproject 2017.
  2. WiFi gebaseerd: Raspberry Pi, SDcard, BME280/680 of SHT31, GPS, PMS7003 of SPS30: ca € 55 (Pi Zero) - € 100 (Pi3B). Voordeel uitbreidbaar tot een zeer geavanceerde 'pagode' meetkit. Nadeel WiFi instelling problematiek, SD kaart heeft beperkte levensduur, fijnstof sensor fan levensduur (aanbeveling gebruik PMSx003). Gebruik RPi MySense software. Er is een data server en/of proxy/broker nodig bijv via een Pi.
  3. MySense PM sensorkitLoRa gebaseerd: LoPy-4, BME280/680 of SHT31, GPS, PMSx003 of SPS30: ca € 85 - € 150. Doel flexibel te verplaatsen. Zie hiernaast het inwendige met de sensoren en de dubbelwandige behuizing. Nadeel weinig uitbreidbaar, maakt gebruik van LoRa dekking (zg LoRa gateways). Aanbeveling gebruik PMSx003 fijnstof buitensensor. Gebruik PyCom MySense software. Voordeel: kan uitgerust worden met zonnepaneel (ca € 100). Er is een data server en/of proxy/broker nodig bijv. via een Pi. In stedelijke gebieden is een goede LoRa dekking via TTN beschikbaar.

Een internet LoRa gateway (toegangspoort van de LoRa sensor naar internet) is nodig indien LoRa gebruikt wordt en heeft een DIY (zie MySense LoRa gateway uitbreidingen github howto) prijskaartje van ca € 150-500. Een gateway heeft een reikwijdte van ca 2.5 km.  In de kwalitatieve pagode sensorkits kan zonodig de LoRa gateway ingebouwd worden (€ 75).

Uitgangspunt is dat de deelnemers zelf de kosten delen en de meters wisselen van plaats. Zo kunnen we komen tot een fijnmaziger metingen.

De aanschaf via de Chinese handelsfirma's scheelt vaak (niet altijd) veel geld maar hebben een lange levertijd. Zoek goed tussen de aanbiedingen. Let goed op de transport en import/BTW kosten. China: houdt max € 20 aan per aanschaf order.

Zijn het kant en klare spullen?

Nee. Het is vrij nieuwe innovatieve techniek, die enorm in ontwikkeling is. Dit is de reden dat in het ontwerp van de meetkits modulariteit (Lego type) een uitgangspunt is, zodat nieuwe modulen eenvoudig inpasbaar zijn.
GreenTechLab logo Fonty VenloIn samenwerking met RIVM, Waag Society en oa Fontys Hogeschool Venlo GreenTechLab (hardware aansluitingen) is en wordt de hardware uitgezocht en ontwikkeld. Het is een zg open project. Iedereen kan meedoen en er wordt gebruik gemaakt van veel externe kennis en ervaring.
De communicatie techniek is gebaseerd op Long Range Wan (LoRaWan) en/of WiFi (short range) techniek. De bedoeling is dat voor de eenvoudige sensoren alleen een batterij voeding voldoende is. De sensoren zijn met GPS uitgerust zodat de plaats van de sensor voordurend bekend is en de tijden van metingen exact zijn.

Waar ligt momenteel de focus van de hardware keuzes?

Omdat WiFi in agrarische omgevingen niet goed beschikbaar is en in de praktijk blijkt dat er teveel uitval is ligt de focus op LoRa (vrij toegankelijke TTN netwerk) als sensor communicatie netwerk (per 6 km2 een LoRa gateway). Gebruik een open communicatie infrastructuur. Voordeel: TTN LoRa kan ook voor en door anderen met sensors vrij gebruikt worden.
Voor de LoRa meetkits ligt de keuze op GPS, meteo sensor van Bosch BME680 (heeft ook 'VOC gas' sensor), Plantower PMSx003 (geeft ook de deeltjes telling weer noodzakelijk voor calibratie en is geschikt voor gebruik buiten) en PyCom LoPy-4 (ESP gebaseerd, Python ondersteund) controller.
Tav gassensoren (focus is ivm toepassing in agrarisch gebied) ammoniak en geur is nog geen duidelijke goede en betaalbare sensor nog gevonden. De stikstofoxide en ozon gassensoren van Spec worden momenteel getest.

Calibratie

De kalibratie van de sensoren vraagt veel aandacht. Externe partijen zoals bijv. RIVM en GGD zijn noodzakelijk voor de zg 'lab'-tests. Hiervoor zijn dan ook afspraken gemaakt en worden ervaringen uitgewisseld. De kalibratie software (regressie tests zoals multi order polynomial best fit,  multi linear regressie, statistiek software zoals outlier removal) is operationeel en is te vinden op de MySense github website in de folder statistics. In 2018 is een start gemaakt door RIVM en een paar initiatieven (Berghaven en Horst ad Maas) om calibratie voor fijnstof op wetenschappelijke basis te gaan onderzoeken. RIVM heeft hierover een rapport gepublicxeerd in internationaal wetenschappelijk tijdschrift Atmosphere.
Scapeler in Berghaven, het Visibilis project, heeft een aanzet gemaakt tav calibratie en validatie van Plantower fijnstof sensor mbt de referentie fijnstofsensor MetOne BAM1020: de diepgaande calibratie rapportage (november 2019, PDF 2.5MB) met alle statistische details hoe met behulp van de deeltjestellingen, rel. vochtigheid en temperatuur een grotere meetnauwkeurigheid verkregen kan worden. Begin 2020 start RIVM, Scapeler en ver Behoud de Parel samen met universiteit van Leiden met een statistiek project om tot een nog nauwkeuriger vergelijk te komen.

Validatie

De correctie van fijnstof metingen ivm vocht en temperatuur is momenteel in samenhang met RIVM en het initiatief in Berghaven in ontwikkeling. Tests gedaan door Scapeler tonen aan dat de zg deeltjestellingswaarden van de fijnstof sensor goed overeenkomen met referantie fijnstofsensoren zoals de BAM1020 indien rel. vochtigheid, temperatuur en de harde tellingen ipv gewichts metingen meegenomen worden in de berekingen. Fijnstof sensoren die alleen hun waarden weergeven in gewicht (ug/m3) lijken een te grote afwijking te geven voor een betrouwbare meting. De fijnstof sensor van Plantower (PMSx003) en Sensirion (SPS30) zijn een goede voorbeelden van sensors die ook de tellingen van deeltjes weergeven.

Communicatie

Ook de software (communicatie, data acquisitie, data evaluatie, data visualisatie) moet nog verder ontwikkeld en getest worden. Momenteel is er ondersteuning voor uitvoer naar MySQL database, time stream databases (Mosquitto, InFluxDB), spreadsheet (bijv Google gspread), en CSV (komma gescheiden tekstvelden) tekst (ascii) bestandstypen. Voor de visualisatie wordt gebruik gemaakt van interactieve HighCharts en RRD database visualisatie.

Momenteel doen we de eerste stappen naar het uitzetten van meetsensoren in het veld en rond veeteeltondernemingen. De eerste stap werd gezet met wifi wireless communicatie techniek, een Raspberry Pi en fijnstof sensoren en een Dylos Pro, Shinyei PPD42 of de nieuwe Nova SDS011 en Plantower PMS fijnstof sensoren en enkele "meteo" sensoren (DHT22, Bosch BME280/680 en Sensirion SHT31). Momenteel wordt dit uitgebreid met een 10-tal meetkits op basis van PyCom LoPy controller en LoRaWan.

Er wordt gebruik gemaakt van (JSON) data standaard.

Beschikbaarheid data

Het is mogelijk dat eenieder zelf zijn gegevens kan uploaden naar eigen of gedeelde opslag, en aldus zijn eigen sensor gegevens kan inzien en kan vergelijken met andere gegevens via internet. Dit kan ook met een simpel formaat als CSV en als spreadsheet (Google gspread). De data is vrij beschikbaar. Neem contact op zodat er afspraken gemaakt kunnen worden "hoe en waarmee" van de toegangsrechten en de techniek. Met het RIVM zijn besprekingen gaande om daar de opslag van de data te doen. In principe wordt alle data van de open initiatieven onderling en met landelijke dataportalen zoals RIVM, openSenseMap, Luftdaten etc. uitgewisseld. Helaas ontbreekt er nog een standaard uyitwisselingsformaat vanwege tekort aan financiele middelen en tijd.

Visualisatie van de meetdata

Op de website van ver. Behoud de Parel worden daar waar de MySense meetkits in de regio Oost Brabant en Noord Limburg staan de fijnstof metingen gevisualiseerd mbv interactieve grafieken. Ter referentie kan ook de fijnstof metingen van in de buurt gelegen landelijke meetstations getoond worden. De getoonde waarden zijn PM1, PM2.5 en PM10 in ruwe gewichtswaarden, alsmede temperatuur, en rel. vochtigheid.

Enkele delen van de metingen (PM10 en PM2.5, temperatuur en rel. vochtigheid) worden doorlopend doorgegeven aan Luftdaten.info kaart. AirTube en RIVM dataportaal betrekken hun data van Luftdaten en visualisareren de metingen van de MySense meetkits onmiddelijk op hiun websites. De metingen zijn inbulk te downloaden via Luftdaten Madavi.de. Luftdaten ontvangt van MySense de ruwe meetwaarden. Interessant is dat Luftdaten ook de AQI US luchtkwaliteits index (een index berekend uit verschillende indicatoren) publiceert.

Is hiervoor subsidie beschikbaar?

Milieu Defensie samen met een ondernemer in de agrarische sector, Fontys GreenTechLab, een bedrijfje in Eindhoven en een prive persoon hebben de ontwikkelingskosten (ca 5.000 euro)  van MySense gedragen. Alle kosten werden aanvankelijk (tot voorjaar 2018)  gedragen door de deelnemers zelf. Dit heeft het voordeel dat er geen afhankelijkheid ontstaat maar het beperkt wel enorm de armslag. Voor de uitrol van meetkits en TTN LoRa infrastructuur  in de regio oost Brabant en noor Limburg wordt nog funding gezocht.
Hoewel ... in sommige gemeentes in Drente en Gelderland bijv. wordt er wel ondersteuning vanuit de gemeente en enkele ondernemers gegeven.
In St. Anthonis is eind 2018 sprake van een uitrol vanuit de gemeente. In december 2018 is bij Fontys Venlo een project van start gegaan om bij kippenhouderijen te gaan meten op basis van MySense.

Bedenk wel dat de inspanning (software en organisatie) voor het opzetten van deze vorm van Internet of Sense een veelvoud bedraagt van de hardware kosten. Om meerdere sensorkits te kunnen bouwen is financiele ondersteuning nodig.
De hardware kosten voor voldoende sensorkits gaan het persoonlijke beschikbare budget ver te boven. Uit proeven rond een paar veehouderijen blijkt dat het meten rond een veehouderij een grote meerwaarde voor de bedrijfsvoering inhoudt.
Een voorstel (PDF formaat) tot bijdrage in de kosten is in juli 2017 naar de dorpsraad Grubbenvorst en gemeente Horst aan de Maas. Door de dorpsraad Grubbenvorst is in mei 2017 toegezegd om ook de overige dorpsraden in de regio hierover te benaderen. Vermoedelijk vanwege het actiegroep karakter van de ver. Behoud de Parel heeft dit helaas niet geleid tot ondersteuning.

We hebben wel hulp nodig!

Spreekt dit initatief u aan, maar kunt u geen technische of PR bijdragen leveren? Doe dan met een donatie of sponsoring. Ook uw inspanning om bijv het meetkastje van hout of PVC gootstukken te bouwen is welkom.  Of biedt aan om een sensorkit in uw tuin neer te zetten.
Zeker in het begin zijn er aanloopkosten in bijv de aanschaf van test sensoren en hardware. Veel van deze sensoren zal later niet toegepast kunnen worden, maar ze kosten wel geld om tot een goede oplossing te komen.

Het RIVM onderkent dat lokale metingen van luchtkwaliteit noodzakelijk is en ondersteunt de burger initiatieven (citizen science) van harte met het organiseren van bijeenkomsten en beschikbaarstelling van een data portaal.

Zijn er meer initiatieven op dit gebied?

Zondermeer. Er wordt dan ook zoveel mogelijk gebruik gemaakt cq samengewerkt met deze projecten. Voorwaarde is wel: Open Source en vrije toegankelijkheid van de middelen en data.

Bekende internationale initiatieven zijn die van AqiCN.org (Beiing, China; wereldwijde opslag data professionele sensordata, visualisatie en luchtkwaliteitsverwachtingen; download de AQICN app voor uw Android tablet! of smartphone), Open Data for Germany logoOpen Data voor Duitsland (ESP8266 gebaseerd en visualisatie voor NL en Dld), openSenseMap en senseBox van universiteit Münster (open fijnstofkaart en zelfbouwpakket Nova SDS011 fijnstof), MIT Clairity (fijnstof en gas monitoring gebasserd op Dylos fijnstofmeter), en Citi-Sense logoCiti-Sense (SensApp; vrije opslag en visualisatie van sensordata; Open Source project; zie GitHub), MySensors.org, Making Sense (EU project), AirSensEUR (EU project GPS/gas sensoren) en  Luftdaten Selber messen (luftdaten.info logoStuttgart). Zie bijv. de resultaten van een meter van een Behoud de Parel lid op de kaart van deutschland.maps.luftdaten.info. AirTube.info (AIRBG.info) maakt gebruik van alle data van Luftdate,info en openSenseMap, en vertoont deze op haar website op iets andere wijze en met mooie grafieken.

Wicked DeviceCommunity-led Airquality Sensing network Wicked Device. Een Arduino gebasseerd netwerk van "Egg"s met smartphone applicaties en webportal. De Egg software staat op Github.

Maar ook in Nederland zijn er enkele regionale initieven. RIVM banner samen metenHet RIVM brengt met de opzet van "Samen Meten aan Luchtkwaliteit" (tweets @samenmeten) de initiatieven bijeen. Half 2017 is het RIVM gestart met de opzet van een centrale portal voor de meetdata van meetkits. Een lijstje van initiatieven:

  • Smart Emission Nijmegen (Jose (gas)sensor, samen met RUG, Geonovum, gem. Nijmegen en ism Leefmilieu (NO2,meteo,wifi). Momenteel wordt Emission 2 projectplan gediefinieerd,
  • Eindhoven (AiREAS van ECN (een gesloten initiatief) (NO2, PM, wifi),
  • Milieucentrum Utrecht,
  • Maaspoort Meet in den Bosch (NO2, meteo, wifi),
  • Meet je Stad in Amersfoort (meteo, GPS, LoRaWan),
  • Smart City project van gem. Zwolle SensHagen (meteo, stikstofoxide, fijnstof: focus is klimaat).
  • Samen Duurzaam Zeist  de werkgroep SMAL (meteo, fijnstof, LoRaWan) in Zeist. Laatste statusverslag,
  • Stadslab-Luchtkwaliteit StadsLab-Luchtkwaliteit Rotterdamin Rotterdam (PM, NO2, meteo, wifi) en burgermetingen Rotterdam (PM, NO2) olv RIVM,
  • Gelderse Natuur en Milieu Federatie en gem. Ede meetproject in Gelderse Vallei (PM en NO2) op basis van Luftdaten.info meetkits.
  • Berghaven (Hoek van Holland) het meetprojectScapeler gestart in 2018. Meten fijnstof, temperatuur en rel. vochtigheid..
  • Urban AirQ van   Waag Society in Amsterdam is een toonaangevend initiatief in combinatie met  Making-Sense, een EU gesponserd Opensource project (NO2, meteo, wifi).
  • Apeldoorn in Data in Apeldoorn (PM, temperatuur, LoRaWan). Smart city burgerinitiatief met gemeentelijke ondersteuning.
  • Hollandse Luchten in Beverwijk-Haarlem-Zaandam. Project gestart in 2019 mbv Waag Society expertise. Ondersteund door industrie en (lokale) overheid. Gereicht op verkeersemssies (PM en NO2).
  • Rev Space in Leidsendam heeft sinds midden 2019 twee Open Source gebaseerde projecten tav fijnstof metingen: fijnstof  landkaart (stofradar) en fijnstof kits bouw gebaseerd op Arduino en TTN LoRa.
  • MySense logoMySense een luchtkwaliteitsmetingen project van Behoud de Parel in Horst aan de Maas en stichting BurgerWetenschappers Land van Cuijk St. Anthonis (PM, meteo, GPS, NO2, NH3, CO2, O3, wifi, LoRaWan). Het project is itt Urban Air initiatieven gericht op agrarische (Village Air) regio's.
  • In 2018 is in Venray het project 'Boeren en Buren' onder auspicien van RIVM van start gegaan.

(mist u een initiatief in bovenstaand lijstje, meldt dit aan de webmaster!)

De meeste burger / citizen science initiatieven zijn gebaseerd op Arduino of ESP8266 (en latere versie) controller hardware en zijn hierdoor zeer beperkt in hun functionaliteit, calibratie, uitbreidings mogelijkheden en inpassingsmogelijkheden van nieuwe sensors en ontwikkelingen.
Zie ook het RIVM concept verslag: Lucht meten met sensoren (PDF document). Zie ook het kennisportaal van RIVM over 'Samen Meten'.

Welke technologie wordt er toegepast?

In de opstart fase: uitzoeken welke technieken toegepast kunnen worden.
Doelstelling: vrij beschikbaar, betaalbaar en op voldoende kwalitatief nivo en gemakkelijk toegankelijk.
Sensoren vrij opstelbaar (liefst gevoed met zonnecollectoren en batterijen), wireless communicatie techniek op grotere afstanden en eenvoudig te veranderen en uit te breiden: schaalbaar.

Sensor techniek: bijv. Shinyei (PPD42) sensoren en waarschijnlijk de Nova SDS011, Sensirion SPS30 of Plantower PMSx003 (buiten) fijnstofsensor (betrouwbaarder, aanbevolen), klimaatsensoren van Adafruit, zoals de BME280 van Bosch en Sensirion SHT31: typiche kosten range: € 1 -25 en goede calibreerbare maar complexere gassensoren (Spec en Alpha Sense ca € 50-80).
logo snuffle.orgZie ook snuffle.org (KNMI) voor een overzicht van de diverse sensoren, waar ze toegepast worden en referenties naar rapportages.
Professionele meters: bijv Dylos DC1100 pro fijnstof meter (ca 700 euro).

Om de fijnstofwaarden goed te kunnen calibreren blijkt dat dat niet goed kan met fijnstofsensoren die alleen de waarden in massa (ug/m3) weergeven. Sensoren die ook de deeltjes tellingen weergeven zijn die van Plantower en Sensirion.

Controller techniek: bijv ESP32 8266 Huzzah wifi (€ 15), Omega 2plus wifi Linux controller (€ 5), maar ook de veelzijdige micro PC Raspberry PI (€ 20-40) en PyCom (€40) ESP32 controller. Bekijk ook de M5Stack met 8Mb geheugen eens (€ 50). De voorkeur geniet controllers die python programmeertaal ondersteunen zoals de Pi en ESP controllers van PyCom. De hogere hardware kosten weegt niet op tav de vrij verkrijgbare software en uitstekende communicatie mogelijkheden.

Communicatie gateway techniek: wifi en waarschijnlijk Long Range (LoRa) wireless techniek met gateways op maximaal 10-15 km afstand (praktisch 2.5 km) van de sensor. De sensoren communiceren met de gateways in "telegram" stijl bijv MQTT protocol (Mosquitto software) en http protocol (bijv. Influx en Dweet.io). Voor LoRa toepassingen zijn wel LoRa gateways (soort doorgeefluik naar internet) nodig, bijv een RAK gateway (€ 140).

Software: alle software is Open Source. Er wordt gebruik gemaakt van cripting talen zoals Python, PHP, Perl maar ook Linux bash. Linux gebaseerde technologie.

Heel veel aandacht krijgt de waarmerking data en kalibratie: statistiek (zie bijv. R-project), lineaire regressie, Markov tests, en zelf lerende systemen (bijv ANN en scikit-learn). Eind 2018 is duidelijk geworden dat met een goede calibratie de betrouwbaarheid van fijnstof sensors diue ook de deeltjes tellingen weergeven, verthoogd kan worden van 70% naar boven de 85%.

Dataopslag: simpele opslag in een database (bijv. MySQL) en Round Robin database RRDtool met een hoge performance en grafische weergave van bulk data. De kalibratie van de Dylos meter (aantal per cubieke food) naar BAM1020 referentie meter (gewichtsdichtheid: µg/m³): bijv. Dexer University data validatie report 2010.
Sommige GGD's (Gelderland, Amsterdam) en KNMI/RIVM zijn wel behulpsaam hierin.

Content Management Techniek: CMS Drupal en/of Wordpress.

Visualisatie technieken: Highchart en verwante grafische (RRDtool) software paketten.
Op deze website wordt HighCharts gebruikt voor de grafieken.

Beheertechniek: De kastjes worden zoveel mogelijk op afstand onderhouden. De veiligheid in de toegankelijkheid speelt een belangrijke rol. Er wordt gebruik gemaakt van tunneling via ssh en remote beheer van bijv. Weaved. Voor het in stand houden van je privacy worden de regulering van Personal Identifiable Information (PII) toegepast.

Is de gebruikte software vrij beschikbaar?

Alle software en scripts op deze website is Open Source (GPL V4) software en vrij beschikbaar en te gebruiken. Het wordt zeer op prijsgesteld als er feedback gegeven wordt en verbeteringen gemeld worden. De software en de aanwijzingen om de sensorkits zelf te bouwen staan op github, een wereldwijde software distributie website.

De voor het RIVM project Vuurwerk gebruikte scripts om de sensor data te downloaden (vuurwerk.pl) en te visualiseren (showPM.pl via HighChart) is vanuit hier (zg tar bestand) beschikbaar. Het RIVM startte met de jaarwisseling van 20116/17/18 weer een vuurwerk meetproject samen met TTN (een LoRaWan test) gebaseerd op Shiney (2016/17) en Nova (2017/18) fijnstofsensoren. Lerings was: wifi minder geschikt als communicatie kanaal (focus verlegd naar LoRa), deeltjes tellingen bij fijnstof zijn noodzakelijk, bij calibratie zijn lokale omstandigheden noodzakelijk zoals temperatuur en rel. vochtigheid.

Taxonomy upgrade extras: 
Behoud de Parel