Behoud de Parel op Facebook.

U bent hier

bijgewerkt op 23 november 2017 door teus
MySense project Horst aan de Maas "Samen Meten aan Luchtkwaliteit"

particulat matter sensorMySense logoMySense werkt samen met  RIVM en enkele milieu groeperingen. Vrijwel alle initiatieven zijn gericht op het in kaart brengen van de stedelijke (verkeer en klimaat) milieu problematiek.
Ver. Behoud de Parel is gestart met MySense om lokaal metingen aan luchtkwaliteit te doen in agrarische omgevingen: fijnstof, diverse gasemissies en geur (stank). Alle partijen delen hun ervaringen om tot een transparante en state of the art meetoplossing te komen.

Wat wordt er gemeten?:
fijnstof: PM1, PM2.5, PM10
gassen: koolstofoxides, stikstofoxides, ozon, ammoniak
klimaat: temperatuur, luchtvochtigheid, luchtdruk
lokatie: GPS

Er wordt nu hard gewerkt aan het samenstellen, programmeren, testen en bouwen van meer betaalbare sensoren, aan de website om de data te verzamelen,  en aan de overzichten van metingen in de vorm van diverse grafieken te publiceren. Alle software en meetresultaten zijn vrij beschikbaar: het is Open Source.

MySense SensorkitSeptember 2017: De eerste indoor en outdoor testen - in kaart brengen van verschillen tussen de sensors - zijn samengevat in zg regressie rapporten (PDF documenten op github).

Augustus 2017: De sensorkits zijn klaar om eerste veldtest te ondergaan.

Juli 2017: Eind juli de eerste veldtest in agrarisch gebied en ammoniak bij Coenders in Grubbenvorst.
Gemeente Horst ad Maas en dorpsraden is gevraagd (PDF document aanvraag) de hardware kosten van de sensorkits op zich te nemen. Gemeente Horst ad Maas is gevraagd om te bewerkstelligen dat de werking van filtersystementav  de emissies gemonitord worden.
Begin juli 2017: Gas sensors CO2, NO2, O3 worden door Fontys GreenTechLab getest bij GGD Amsterdam.
De eerte calibratie tests voor fijnstof en meteo sensors zijn bekend (correlatie rapport in PDF formaat): Nova SDS011 correleert goed met Dylos. Shiney PPD42NS correleert nauwelijks met de andere sensors en onderling. Meteo sensor BME280 (warmt blijkbaar op) is ca 1-2 graden hoger als DHT22 van Adafruit.

Juni 2017: MySense staat in de nieuwsbrief van RIVM betreffende Samen Meten en Citizen Science voorbeeld project in Horst aan de Maas. Zie ook het filmpje op Youtube dat opgenomen is over dit project door het RIVM.
Op de eerste bijeenkomst van "Samen Meten" initiatieven in Utrecht eind juni is naast het initiatief "meten in de stad' uit Amersfoort ook MySense in Horst aan de Maas gepresenteerd (Zie de PDF slides van deze presentatie).

samen meten sensor kitApril 2017: twee sensorkits zijn klaar om in te bouwen in de meetkastjes. De eerste calibratie- en regressietests om tot hoogst betrouwbare meetgegevens te komen worden nu uitgevoerd.

De eerste meetresultaten zijn nu al in te zien op deze website.

Wilt u mee doen met dit initiatief neem dan contact op via email aan de ver. Behoud de Parel. Samen komen we een heel eind.

Enkele vragen en antwoorden:

Kan ik meedoen?

Dat kan door een email te sturen naar vereniging Behoud de Parel

Status van het MySense project

De software (Python) en beschrijvingen voor het zelf(na)bouwen van MySense is te vinden via github: MySense.
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 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 Pearl) te vinden.

De hardware maakt gebruik van kleine computers (Raspberry Pi en de controllers zoals van ESP8266, Arduino, Omega2Plus), connectoren (Grove), en sensoren (Adafruit, Grove, Nova, Plantower). Alle componenten zijn verkrijgbaar in de betere on-line electronica websites. Het is dus een soort lego bouwsysteems.
Voor de (wifi,LoRaWan) communicatie wordt gebruik gemaakt van http, Mosquitto, CSV en Influx bestandsformaat en bijv. zelfs Google  Docs shared spreadsheet.

wat kost het om mee te doen?

Gassensoren zijn de meest betaalbare sensoren. Gedacht wordt aan de prijsklasse beneden de € 50 per sensor module.
Fijnstofsensoren zijn er in een drietal klassen: de meest eenvoudige van ca € 25-50 (inclusief kastje), een kwalitatievere is bijv de Dylos fijnstof meter die compleet met kastje en meteo sensoren een prijskaartje heeft van € 1000. Niet overal zijn dezelfde sensoren nodig waardoor de sensor kits verschillen in prijs: 150 - 250 - 1500 euro.

Een internet gateway (toegangspoort van de sensor naar internet) heeft een prijskaartje van ca € 300-500. In de kwalitatieve sensorkits is de gateway ingebouwd.

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

zijn het kant en klare spullen?

Nee. Het is vrij nieuwe innovatieve techniek, die enorm in ontwikkeling is.
GreenTechLab logo Fonty VenloIn samenwerking met RIVM, Waag Society en oa Fontys Hogeschool Venlo GreenTechLab wordt de hardware uitgezocht en ontwikkeld. Het is een zg open project. Iedereen kan meedoen. 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 zullen met GPS uitgerust worden zodat de plaats van de sensor voordurend bekend is en de tijden van metingen exact zijn. De levering van de LoRaWan gateway is helaas nu al een half jaar uitgesteld, zodat we ons met wifi moeten behelpen.

Kalibratie

De kalibratie van de sensoren vraagt veel aandacht. Externe partijen zoals bijv. RIVM en GGD zijn hiervoor noodzakelijk. Hiervoor zijn dan ook afspraken gemaakt. De kalibratie software (regressie tests zoals multi order polynomial best fit en multi linear regressie en statistiek software) is operationeel en is te vinden op de MySense github website in de folder statistics.

Communicatie

Ook de software (communicatie, data acquisitie, data evaluatie, data visualisatie) moet 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.

Momenteel doen we de eerste (baby) stapjes naar het uitzetten van meetsensoren in het veld. De eerste stap wordt gezet met wifi wireless communicatie techniek, een Raspberry Pi en Adafruit sensoren en een Dylos Pro, Shinyei PPD42 of de nieuwe Nova SDS011 en Plantower PMS fijnstof sensoren.

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.

Is hiervoor subsidie beschikbaar?

Momenteel is hiervoor geen subsidie voor beschikbaar gesteld. Alle kosten worden momenteel gedragen door de deelnemers zelf. Dit heeft het voordeel dat er geen afhankelijkheid ontstaat maar het beperkt wel enorm de armslag.
Hoewel ... in sommige gemeentes in Gelderland bijv. is er wel ondersteuning gegeven.

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 echter geld nodig. De hardware kosten voor voldoende sensorkits gaan het persoonlijke beschikbare budget te boven. 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.

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.

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 gebasseerd en visualisatie voor NL en Dld), 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) 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.

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),
  • 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),
  • Stadslab-Luchtkwaliteit StadsLab-Luchtkwaliteit Rotterdamin Rotterdam (PM, NO2, meteo, wifi) en burgermetingen Rotterdam (PM, NO2) olv RIVM,
  • Urban AirQ van   Waag Society in Amsterdam is een toonaangevend initiatief in combinatie met  Making-Sense, een EU gesponserd Opensource project (NO2, meteo, wifi).
  • MySense logoMySense een luchtkwaliteitsmetingen project van Behoud de Parel in Horst aan de Maas (PM, meteo, GPS, NO2, NH3, CO2, O3, wifi, LoRaWan). Het project is itt Urban Air initiatieven gericht op agrarische regio's.

(Indien het lijstje niet compleet is, bericht dit aan de webmaster!)
De initiatieven zijn meestal gebaseerd op Arduino controller hardware voor de sensors en zijn hierdoor zeer beperkt in hun functionaliteit en mogelijkheden.
Zie ook het RIVM concept verslag: Lucht meten met sensoren (PDF document).

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 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 of Plantower PMS7003 fijnstofsensor (betrouwbaarder), klimaatsensoren van Adafruit, zoals de BME280 van Bosch: typiche kosten range: € 1 -25 en goede calibreerbare maar complexere gassensoren (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 750 euro).

Controller techniek: bijv ESP 8266 Huzzah wifi (15 euro), Omega 2plus wifi Linux controller (€ 5), maar ook de veelzijdige micro PC Raspberry PI (€ 40). En tav gas en fijnstof deeltjes tellers bijv. de Arduino controller.

Communicatie gateway techniek: wifi en waarschijnlijk Long Range (LoRa) wireless techniek met gateways op maximaal 10-15 km afstand 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).

Software: alles Open Source. Scripting 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).

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.
Met een schuin oog wordt gekeken naar het concept dat PVoutput.org hanteert voor wereldwijde data acquisitie en visualisatie voor zonnecollectoren opbrengstgegevens. Deze laatste software is helaas niet openbaar.

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 start met de jaarwisseling van 2017-18 weer een vuurwerk meetproject samen met TTN (een LoRaWan test) gebaseerd op Shiney en Nova fijnstofsensoren.

Taxonomy upgrade extras: 
Behoud de Parel