Licentă Cu Diacriticev2 [310264]

CUPRINS

INTRODUCERE

Gestionarea calității aerului este o [anonimizat]. [anonimizat], estimarea cantitativă a ratelor de emisie a poluanților, înțelegerea transportului substanțelor din surse în locurile descendente și cunoașterea caracteristicilor fizice și procesele de transformare chimică care pot apărea în timpul transportului respectiv. [anonimizat] a estima modificările concentrațiilor observabile ale aerului în urma diferitelor acțiuni. [anonimizat] a reduce concentrațiile de poluanți. [1]

[anonimizat]-se în mod constant. Industrializarea din ultimele decenii pune omenirea sub o presiune pentru a vedea calitatea din aerul înconjurator. [anonimizat], pneumonie dar și astm. [anonimizat] o valoare de 300,000, iar pe plan mondial la 3,000,000. [2]

Activitățile umane schimbă compoziția atmosferei pământului în numeroase moduri. [anonimizat], [anonimizat] (CO2), gazul metan (CH4) si oxidul de azot (NO) a [anonimizat], agricultura dar și arderea. [anonimizat], acestea contribuind la schimbările climatice globale. Cresteri semnificative in cazul gazelor cu durata scurtă de viață se remarcă prin exemple oxizii de azot (Nox), [anonimizat] (CO) și dioxidul de sulf (SO2). Concentrația de oxizi de azot precum și compușii organici volatili s-a dublat în decursul ultimului secol. Activitățile umane declansează răspandirea particulelor în suspensie în aer (PM), care cuprinde o [anonimizat], funingine, organice si praf mineral. [anonimizat]. [anonimizat]. [3]

Prin intermediul acestui proiect s-a încercat realizarea unui sistem de măsurare a [anonimizat], [anonimizat]. [anonimizat], procesare și vizualizare a [anonimizat].

[anonimizat]. Existând o [anonimizat], fiind o cerere de analiză eficientă pentru a observa, înregistra dar și colecta parametrii de calitate al aerului.

2.1 TRECUT ȘI OBIECTIVE

În ultima vreme, educația pentru mediu a devenit un factor din ce în ce mai important în viața noastră, în special în așa-numitele națiuni dezvoltate. În prezent, comunitățile științifice, publice și politice sunt profund îngrijorate de poluarea aerului la scară globală și de schimbările climatice globale. Sunt depuse eforturi pentru interzicerea totală a utilizării clorofluorocarbonului și a compușilor organo-bromici la scară globală. Cu toate acestea, pe parcursul acestui mileniu, multe națiuni în curs de dezvoltare vor deveni forțe majore care guvernează sănătatea mediului, deoarece populațiile și industrializarea lor cresc într-un ritm rapid. Există o dezbatere internațională în curs privind politicile și strategiile de atenuare care trebuie adoptate pentru a aborda problema critică a schimbărilor climatice. Impactul asupra sănătății și a mediului, evaluarea riscurilor și analizele cost-beneficiu asociate, inclusiv economia globală, sunt nemulțumite pentru această controversă. [1]

Poluarea aerului este o problemă globală care are impact asupra sănătății și a ecosistemelor. Emisiile și concentrațiile de agenti poluanți au crescut în multe zone de pe pământ. Calitatea aerului din Europa, rămâne la valori scăzute în multe zone, în ciuda faptului că se reduc emisiile și concentrațiile ambientale.

Trecut

Efectele reducerii poluării aerului și impactul acestui fenomen necesită o întelegere precisă a modului cum agenții poluanți sunt trasportați și transformați în atmosferă, cum compusii chimici se schimbă cu timpul in atmosferă, cum agenții poluanți afectează oamenii, ecosistemele, până și economia. Pentru reducerea poluării aerului, o colaborare si o coordonare pe plan internațional, național, dar și local trebuie menținută cu ajutorul instituțiilor care se ocupa de mediu și de politicile climatice.

Poluarea din atmosfera este percepută ca a doua cea mai mare îngrijorare cu privire la mediu dupa schimbările climatice, conform rapoartelor Comisiei Europene din anul 2017, populația asteptând ca autoritățile să implementeze măsuri eficiente în reducerea poluării și efectele acesteia. [4]

Poluarea aerului este responsabilă pentru subțierea stratului protector de ozon din atmosfera superioară care blochează radiațiile ultraviolete dăunătoare de la Soare și poate contribui la fenomenul cunoscut sub numele de încălzirea globală – creșterea constantă a temperaturii medii a climatului global. Este important să determinăm dacă a fost depășită o valoare limită sau o valoare orientativa. Sistemele de monitorizare a calității aerului ar trebui să vizeze, în principal, expunerea populației la poluarea aerului. Expunerea la poluarea aerului poate avea ca rezultat o varietate de efecte asupra omului, animalelor și vegetației, variind de la ușoare la fatale, în funcție de tipurile de poluanți. Informațiile despre relația dintre expunere și răspuns sunt necesare pentru a estima riscurile potențiale pentru sănătate. [5]

Obiective

Având în vedere existența testelor anuale, a unui plan de reducere a tutuor agenților poluanți, oferite de Uniunea Europeană, este important ca obiectivul final să fie scăderea nivelului de poluare.

Obiectivele majore ale monitorizării nivelurilor de poluanți atmosferici sunt:

de a oferi un sistem de avertizare rapidă pentru nivelurile de poluanți care pot avea potențialul de a pune în pericol sănătatea publică;

să evalueze calitatea aerului în lumina standardelor de sănătate publică și bunăstare stabilite;

pentru a genera informații pentru planificarea orașului, de ex. În vederea amplasării de noi industrii și locuințe, dar și pentru a observa impactul asupra mediului al industriei și al altor activități.

De-a lungul istoriei, s-a observat o dezvoltara rapidă a industriilor grele, fapt care a condus la o creștere proporțională a nivelurilor agenților poluanți. În prezent nivelul de poluare este într-o descreștere, datorită evoluției tehnologice din diverse domenii. [5]

2.2 EFECTELE POLUĂRII AERULUI

Cercetările privind efectele poluanților atmosferici asupra sănătății au progresat rapid în ultimii zece ani. Deși nu a fost adăugat numărul de poluanți care prezintă motive de îngrijorare, înțelegerea impactului asupra sănătății, dacă nu a mecanismelor lor de efect, s-a dezvoltat până la un moment în care impactul asupra sănătății poate fi anticipat cu o anumită încredere. Acest lucru se datorează, în parte, numărului mare de studii raportate, parțial datorită progreselor înregistrate în metodele epidemiologice și, în cele din urmă, datorită evoluțiilor din tehnicile meta-analitice. Au apărut câteva surprize: expunerea pe termen lung la particule afectează inima mai mult decât plămânul; pragurile de efect, chiar și pentru poluanți precum ozonul și dioxidul de sulf, par din ce în ce mai puțin probabili; și particulele ultrafine (nanoparticule) pot fi componenta cea mai activă a aerosolului ambiental. [6]

În ultimele decenii, ca rezultat al civilizației și urbanizării, a crescut numarului procedeelor care generează poluare: arderea deșeurilor, a cantităților masive de moloz, defrișarile, dar și din cauza autovehiculelor (în spetă autovehiculele cu motor diesel). Prin urmare, este necesară monitorizarea periodică și raportarea impactului periculos al poluării aerului. [7]

Poluarea aerului este o cauză majoră a mortalității premature, a bolilor inimii și accidentelor vasulare cerebrale, acestea fiind cele mai comune cazuri, dar sunt urmate îndeaproape de problemele pulmonare și de cancerul pulmonar. Agenția Internațională pentru Cercetarea Cancerului a clasificat PM (particulele în suspensie) ca fiind cancerigene. [8]

Calcularea impactului poluanților atmosferici asupra sănătății a fost efectuată în mai multe țări. Astfel de calcule sunt periodice și necesită informații privind concentrațiile ambientale ale poluanților, coeficienții care leagă concentrațiile de poluanți specifici cu indicatori specifici de efecte asupra sănătății și informații privind nivelurile de fond (existente) ale indicilor sau punctelor finale. Calculele de efecte din Marea Britanie sugerează că expunerea la concentrațiile actuale de particule fine (PM2.5) impune o reducere medie a speranței de viață de aproximativ 8 luni. Calculele se pot face, de asemenea, pe baza unor studii de timp. Rezultatele sunt exprimate în numărul de decese prezentate și, din nou, în Marea Britanie, aproximativ 6000 de decese sunt înregistrate anual din cauza expunerii la aerosoli ambientali. Calcule similare au fost efectuate pe o bază mai largă. [6]

Există suficiente dovezi epidemiologice extrase din studiile efectuate în țări diferite care au condiții climatice diferite, care demontrează că locuitorii clădirilor umede sau care prezintă mucegai, atât în locuințele private, cât și clădirile publice, prezintă un risc crescut de boli respiratorii, infecții respiratorii și exacerbarea astmului. Unele dovezi sugerează riscuri crescute de rinită alergică și astm bronșic. Deși există puține studii de intervenție, rezultatele lor demonstrează că remedierea problemelor de umiditate poate reduce rezultatele negative asupra sănătății. [9]

2.2.1 Emisiile și poluarea în zonele urbane

Poluarea urbană a aerului rezultă din eliminarea în atmosferă a noxelor aferente proceselor de emisie care cresc concentrațiile de poluanți și procesele de dispersie, advecția reușind să le reducă și să le elimine. Impactul asupra nivelului de poluare al proceselor de dispersie și de îndepărtare este guvernat de condițiile meteorologice locale, fiind influențat de poziția fizică a orașului. Concentrațiile de poluare atmosferică într-un mediu urban sunt, în mod firesc, rezultatul emisiilor locale, precum și al contribuțiilor din transportul poluării provenite din surse mai îndepărtate. Mărimea orașului și densitatea emisiilor poluante determină contribuția locală la poluarea aerului. [6]

Figura 2.1 Ilustrare schematică a agenților poluanți la nivel regional de trasport, zona orașului dar și traficul stradal. Contribuțiile agentilor poluanti depind de conditiile de dispersie al acestora. (1)

Știind că nivelul de ozon și smogul fotochimic reprezintă o problemă la nivel mondial la scară regională și continentală, cu zone geografice specifice ale agriculturii, silviculturii și resurselor naturale, inclusiv a diversității biologice în pericol. [1]

2.2.2 Poluarea urbană. Nivel și indicatori.

Dintre toți poluanții clasici ai aerului, particulele sunt cele mai importante. Compoziția în vrac a particulelor care cuprind aerosolul înconjurător variază de la un loc la altul: în apropierea coastei, clorura de sodiu este o componentă majoră, în vânt de la centralele de cărbune sau de ardere a petrolului, este important, în zonele urbane particulele primare formate ca componente organice ale motorului vehiculului, condensul de evacuare și praful rutier resuspendat sunt predominante. Metalele sunt prezente în toate locațiile: vanadiul este un marker pentru arderea petrolului, iar seleniul este un marker pentru cărbune. Sunt de asemenea întâlnite specii organice mai complexe, inclusiv compuși ai hidrocarburilor aromatice policiclice (HAP). Înțelegerea proprietăților toxicologice ale acestui amestec complex este o sarcină formidabilă și este remarcabil faptul că studiile epidemiologice au produs astfel de rezultate consecvente exprimate în termeni de concentrație de masă specificată în dimensiune a aerosolului. Specificarea mărimii măsurătorilor concentrației de masă este importantă: PM10 reprezentând particule de diametru aerodinamic mai mic de 10 mm și, prin urmare, fracțiunea aerosolului ambiant care are o probabilitate mare de penetrare a căilor aeriene superioare (nasul, gura , nazofaringe și laringe) și cu o probabilitate specifică dimensiunii de a fi depusă în plămân. Dintre particulele care conțin PM10, o parte din cele mai mari se depun în căile respiratorii conducătoare; particulele mai mici sunt mai susceptibile de a ajunge în părțile mai profunde ale plămânului și o proporție este depusă acolo. Concentrația de masă a particulelor cu un diametru aerodinamic mai mic de 2,5 mm (un subset de PM10), adică PM2,5, este folosit pentru a reprezenta categoria particulelor care pot, în orice caz, să ajungă în orice parte a plămânului. [1]

Particulele în suspensie sunt un amestec de particule solide și picături emise direct în atmosferă sau formate prin oxidarea chimică în atmosferă și transformarea poluanților gazoși ca NO2, SO2, amoniac și compuși organici volatili. Caracteristicile lor fizico-chimice depind de sursele de emisie, locația geografică, anotimp și vreme. Particulele in suspensie (PM2,5; particule cu diametrul mai mic de 2,5 μm); (PM10; particule cu diametrul mai mic de 10 μm) sunt monitorizate în prezent în multe părți ale lumii, evaluand expunerea oamenilor și conformitatea cu standardele ambientale.[10]

Ca și norme, avem următoarele: [11]

LEGEA nr. 104 din 15 iunie 2011 prezintă urmatoarele:

De obicei, oamenii obțin informații despre condițiile atmosferice din procnozele meteorologice, dar acestea oferă informații limitate din majoritatea locațiilor. Cu toate ca există sisteme de monitorizare avansate pentru parametrii meteorologici, acestea generalizând un calcul pentru o suprafață mare dintr-o zona urbană, utilizând cateva puncte de observare. [4]

Pe plan național, compania Airly, studiază calitatea aerului din București din diferite zone, afișând informațiile culese și procesate în timp real pe o platformă web, dar și cu ajutorul unei aplicații pentru telefoanele mobile. Acestea studiază temperatura, umiditatea, presiunea, PM1, PM2.5 și PM10.

SISTEME EXISTENTE PE PIAȚĂ

În momentul de față, pe piață, există mai multe sisteme de măsurare a particulelor in suspensie, dar și a altor parametri precum temperatură sau umiditate. Sistemele prezintă ultimele tehnologii și au o interfață ușor de utilizat pentru oricine. Parametrii măsurati de acestea sunt afisate în timp real pe afisajul LCD.

2.3.1 TROTEC PC220

PC220 este un instrument ergonomic de mână pentru monitorizarea particulelor din aer și a datelor de climă, cu funcțiune foto-video integrată, pentru documentarea în imagini, direct la fața locului. [12]

Figura 2.2 – Contor de particule TROTEC PC220 (2)

2.3.2 PCE Instruments P611

P611 este un aparat compact, foarte precis și ușor de utilizat, cu contor de particule cu laser sau dispozitiv de măsurare a prafului, proiectat conform normelor ISO 14644-1 și GMP ale UE (compatibil cu JIS B9921). Acest contor de particule măsoară 6 dimensiuni diferite de particule și oferă moduri cumulate și diferențiate de eșantionare.

O interfață USB permite transferarea a până la 10.000 de valori de măsurare salvate din memoria internă a dispozitivului într-un PC pentru analize detaliate și stocare pe termen lung. Astfel, acest contor de particule cu laser este o soluție ideală pentru monitorizarea și validarea camerelor curate ISO (clasa 5-9). [13]

Figura 2.3 – PCE Instruments P611 (3)

2.3.3 CEM DT-96

Contorul de particule DT-96 asigură testarea rapida și precisă a calității aerului prin contorizarea numărului de particule în suspensie din aer și prin determinarea temperaturii și umidității ambiente. [14]

Figura 2.4 – CEM DT-96 (4)

Tabel 2.1 – Specificațiile aparatelor prezentate mai sus

MATERIALE ȘI METODE

Pentru realizarea prototipului s-au utilizat componente de dimensiuni reduse pentru a-i oferi posibilitatea de a fi portabil și mevrabil. S-au utilizat componente ce pot fi înlocuite ușor, pentru a îmbunățățirea în viitor a prototipului.

3.1 SENZORUL MQ-135

S-a utilizat senzorul MQ-135 (Figura 3.1) pentru stabilirea parametrilor de calitate ai aerului utilizând un algoritm pentru detectarea oxizilor de azot într-un eșantion de un milion de particule (PPM).

Figura 3.1 – Senzor de gaz MQ-135 (5)

Un senzor este un dispozitiv sau un modul ce intră în componența unui sistem. Scopul acestuia este detectarea calitativă sau cantitativă a unor modificări ale parametrilor și transmiterea de informații ce privesc evenimentul detectat către alte componente ale sistemului de măsurare. Acesta este utilizat mereu alături de alte componente electronice cu rol în filtrarea, trasmiterea și procesarea informațiilor obținute de senzor.

Principiul care stă la baza funcționării senzorilor de gaz de tip semiconductor este reprezentat de reacția chimică ce are loc la contactul direct dintre senzor și gaz. Senzorul MQ135 are în componența sa un strat de dioxid de staniu (SnO2), materialul cel mai comun în cazul acestui tip particular de senzori. În urma reacției de oxidare, rezistivitatea electrică a senzorului scade, iar această variație poate fi utilizată pentru calculul concentrației de gaz. În acest caz, senzorul ales poate detecta o gamă largă de gaze, incluzând amoniac (NH3), alcool, dioxid de carbon (CO2), benzen (C6H6) și oxizi de azot (NOx).

Acest tip de senzor constă în necesitatea utilizării acestuia de la o distanță redusă. De asemenea, temperatura componentelor senzorului crește pana la 50-60*C în timpul utilizării, ceea ce poate constitui un impediment în cazul proiectării unui sistem ce necesită contactul direct cu alte componente.

Pe de altă parte, senzorul ales este ideal pentru o varietate mare de proiecte, fiind de dimensiuni reduse, relativ ieftin și sensibil la un număr mare de compuși (Figura 3.2).

Acesta are componente realizate din materiale de bună calitate: aur, platină, aliaj nichel-crom, oțel inoxidabil și poate funcționa într-un interval de temperaturi extins, de la -10 C la 45C (15)

Figura 3.2 – Dimensiuni senzor MQ-135 (6)

Din punct de vedere electric, senzorul MQ-135 necesită o valoare a tensiunii de 5 V pentru a funcționa corespunzător. [16]

Senzorul achiziționat este montat pe un shield (Figura 3.3) pe care se regăsesc mai multe componente, incluzând câteva LED-uri și un potențiometru pentru calibrare manuală. Ansamblul are patru pini: Digital Output, Analog Output, Ground și Alimentare electrică. Pinul Digital Output poate fi utilizat împreună cu un comparator pentru realizarea unui sistem de detecție calitativă a unui gaz de interes.

Figura 3.3 – Shield-ul senzorului MQ-135 (5)

3.2 SENZOR OPTIC DE PARTICULE FINE

Senzorul optic Sharp GP2Y1014AU0F este folosit pentru depistarea particulelor fine care influentează calitatea aerului, fiind sensibil la particulele de praf și este capabil să detecteze praf foarte fin, cum sunt cele emise de fumul de țigară.

Figura 3.4 – Senzor optic de particule fine (7)

Conține o diodă care emite raze infrarosii și un fototranzistor sunt aranjate în diagonală în acest dispozitv, pentru a-i permite să detecteze lumina reflectată de  praf în aer. Este în mod special eficient în a detecta particule foarte fine și este deseori folosit pentru realizarea sistemelor de purificare a aerului.

Lumina provenită de la emițătorul de lumină (LED) este reperată cu o lentilă și o fantă, așa cum se arată în diagrama – A. De asemenea, pentru detectorul de lumină (fotodiodă), un obiectiv și o fantă sunt poziționate în fața acestuia pentru a reduce luminile de perturbare și pentru a detecta reflectarea luminii (atunci când detectează particule) în mod eficient. Zona în care aceste două axe optice sunt încrucișate se numește zona de detecție a dispozitivului.

Diagrama B arată ce se desfășoară în interiorul dispozitivului atunci când nu există praf și diagrama C prezintă situația când praful este existent. Dispozitivul are tensiune la ieșire chiar și atunci când particulele nu sunt detectate. Tensiunea de ieșire cand senzorul nu detectează particule se poate vedea și în graficul prezentat de producător. Acest lucru se datorează faptului că lumina emisă de LED reflectă în cazul dispozitivului și o parte din acesta care ajunge la detector.

Diagrama C arată cum funcționează dispozitivul atunci când există particule în interiorul acestuia. În acest caz, detectorul detectează lumina reflectată din particule. Curentul este proporțional cu cantitatea de lumină detectată care iese din detector și dispozitivul face converseie analogica la tensiunea de iesire după ce amplificatorul amplifică curentul de la detector.

Figura 3.5 – Principul de functionare (8)

Componentele sunt conectate la diferite ieșiri prin care senzorul se conectează cu modulul Arduino.

Figura 3.6 – Schema interna a componentelor (8)

MODUL ARDUINO UNO

Arduino este o companie ce produce plăcuțe de dezvoltare bazate pe microcontrolere și software open-source necesar pentru programarea și utilizarea acestora. Datorită gamei foarte largi de proiecte ce pot fi realizate și a gradului relativ scăzut de complexitate în programare, s-a format o comunitate globală ce include utilizatori cu pregătire variată care dezvoltă proiecte și oferă informații prin intermediul platformelor precum YouTube, persoanelor care doresc să realizeze sisteme incluzând componente Arduino. De asemenea, este important de menționat faptul că software-ul Arduino (IDE) scris în Java este foarte flexibil, putând fi utilizat pe o multitudine de sisteme de operare, incluzând Windows, Macintosh, OSX și Linux. [17]

Unul dintre avantajele utilizării plăcuțelor Arduino este preprogramarea microcontrolerului cu un bootloader ce simplifică încărcarea programelor pe memoria flash, spre deosebire de alte dispozitive care necesită un programator extern.

Aplicația Arduino IDE este proiectată pentru a introduce programarea în lumea celor nefamiliarizați cu dezvoltarea software. Oferă facilități precum evidențierea sintaxelor și a cuvintelor cheie prin diferite culori, spațiere și introducerea automată a acoladelor și meniuri intuitive pentru compilare și încărcare a programului realizat, numit ”sketch”, pe plăcuța Arduino. La deschiderea aplicației, utilizatorul poate selecta tipul de hardware utilizat din lista oferită, procesorul fiind adesea selectat automat. Pe ecran pot fi observate două funcții predefinite, însoțite de câte un comentariu ce descrie modul de funcționare al acestora: void setup() este rulat o singură dată, la început, putând fi utilizat pentru definirea variabilelor și a pinilor de input sau output, și void loop(), o funcție repetitivă, reluată până la oprirea alimentării. (Figura 3.7)

Figura 3.7 – Interfață grafică Arduino IDE

Plăcuțele cu microcontroler pun la dispoziția utilizatorului pini analogici și digitali care pot fi configurați ca pini de input sau output prin intermediul funcțiilor precum pinMode(), 17 digitalWrite() și digitalRead(). Acestea prezintă conectori standard ce permit asocierea cu diferite module interschimbabile.

Figura 3.8 – Modele de placute Arduino (9)

Există o varietate mare de plăcuțe Arduino (Figura 3.8), fiecare având specificații diferite. Astfel, în funcție de aplicația pentru care este necesară, se poate alege o plăcuță cu dimensiune și formă potrivite, dreptunghiulară în general sau rotundă în cazul plăcuțelor LilyPad. De asemenea, dimensiunea memoriei, frecvența procesorului sau numărul de pini digitali și analogici pot reprezenta factori decisivi în alegerea componentelor hardware.

O parte dintre pinii unei plăcuțe Arduino au caracteristici speciale. Pinii RX0 (receive) și TX1 (transmit) sunt utilizați pentru conexiunea serială. Pinul digital 13 este conectat la LEDul încorporat și determină aprinderea acestuia, atunci când valoarea transmisă este mare, respectiv stingerea lui, când valoarea transmisă este mica.

Pinii digitali 2 și 3 pot fi configurați pentru a produce întreruperi determinate de semnale externe precum valori scăzute, pantă ascendentă sau descendentă sau schimbarea valorii. Întreruperile sunt utile pentru rezolvarea unor probleme de sincronizare sau pentru realizarea unor instrucțiuni repetitive în mod automat, fără impedimente cauzate de întarzieri datorate procesării altor comenzi. Funcțiile care programează întreruperile au câteva limitări impuse. Acestea nu pot avea parametri și în mod ideal, nu ar trebui să returneze valori, pentru a asigura o viteză de rulare cât mai mare. De asemenea, mai multe funcții nu se pot efectua simultan, ci în ordinea priorității determinată de obicei de ordinea în care au fost scrise. (18)

Pentru realizarea acestui proiect s-a utilizat o plăcuță Arduino Nano (Figura 3.8), alegerea fiind făcută în principal pe baza dimensiunilor reduse ale acesteia, 45 mm lungime și 18 mm lățime. Aceasta necesită o tensiunde de 5 V, alimentarea putând fi făcută atând prin intermediul pinilor specifici, cât și prin mini USB. Cei 13 pini digitali și 7 pini analogici sunt suficienți pentru realizarea aplicației dorite.

Figura 3.9 – Componentele plăcuței Arduino Nano (10)

MODUL BLUETOOTH HC-05

Bluetooth este un standard pentru tehnologia wireless (fără fir) aplicabil pentru schimbul de date pe distanțe mici prin utilizarea de unde radio cu lungime de undă mică, între dispozitive fixe sau mobile și rețele PAN (Personal Area Network). Tehnologia Bluetooth funcționează la frecvențe cuprinse între 2402 și 2480 MHz sau 2400 și 2483.5 MHz, incluzând benzi de protecție de 2 MHz lățime la bază și 3.5 MHz la vârf. [19]

Comutația pe bază de pachete stă la baza funcționării comunicațiilor Bluetooth. Această tehnică de comunicații digitale presupune separarea mesajelor de la emițător în blocuri de dimensini reduse, numite pachete, care sunt transmise individual către receptorul care le reasamblează. Schimbul de pachete se bazează pe clock-ul definit de dispozitivul cu rol de master. (20) Acest tip de comunicare are ca scop optimizarea capacității canalului de comunicare în rețelele de telecomunicații digitale, minimizarea întârzierilor în transmisie și creșterea fiabilității comunicării.

Comunicarea pe baza arhitecturii master/slave constă în controlul unidirecțional deținut de un dispozitiv ”master”, sau principal, asupra unuia sau mai multor dispozitive ”slave”, sau replici. Un dispozitiv cu rol de master poate comunica cu cel mult șapte alte terminale Bluetooth, dar acest număr poate varia în funcție de hardware. În timpul comunicării, este posibilă inversarea rolurilor de master și slave între dispozitive, în situția concordanței cerințelor.

Doarece comunicarea prin tehnologia Bluetooth se bazează pe unde radio, nu este necesară localizarea dispozitivelor implicate în conexiune în imediata apropiere a dispozitivelor partenere. Cu toate aceastea, eficiența comunicării depinde de distanța dintre cele două componente și de proprietățule mediului. În funcție de clasa în care se încadrează, dispozitivele Bluetooth pot avea o arie de acoperire de 5-10 metri, pentru clasa a doua, respectiv 20-30 de metri, pentru clasta întâi, dar distanța maximă depinde de calitatea dispozitivelor implicate în conexiune.

Principala diferență între conexiunile Bluetooth și rețelele wireless de tip WiFi este reprezentată de portabilitatea sistemului, deși acesta poate fi implementat și pe dispozitive fixe. De asemenea, tehnologia Bluetooth este potrivită pentru aplicații în care conexiunea se poate realiza prin configurare minimă a componentelor.

În domeniul tehnic, tehnologia Bluetooth este folosită din ce în ce mai des datorită utilizării simple și capacității de conectare cu dispozitivele de tip smartphone sau smartwatch. Astfel, datele înregistrate, conținând informații relevante pentru evaluarea sau monitorizarea calitatii aerului, fiind transmise către un terminal care realizează procesarea și filtrarea acestora, fără a fi necesară o arhitectură complexă sau voluminoasă pentru monitorizarea parametrilor.

Modulul Bluetooth utilizat pentru acest proiect este HC-05 (Figura 3.10). Acesta este compatibil cu plăcuța Arduino și are patru pini, pentru alimentare electrică, Ground, transmitere de date (TXD) și respectiv primire de date (RXD). Pentru realizarea conexiunii seriale, pinul TXD al modulului Bluetooth se conectează la pinul RX0 al plăcuței de dezvoltare, iar pinul RXD al modulului Bluetooth se conectează la pinul TX1 al plăcuței de dezvoltare.

Figura 3.10 – Modul Bluetooth HC-05 (11)

Un avantaj al utilizării acestui modul Bluetooth este reprezentat de posibilitatea atribuirii acestuia atât a rolului de master, cât și al celui de slave.

MIT APP INVENTOR

MIT App Invetor este un mediu de programare vizuală open source conceput de Google, și preluat de Institutul Tehnologic Massachusetts (MIT), prin intermediul căruia utilizatorii pot realiza aplicații funcționale pentru dispozitive cu sistem de operare Android. (Figura 3.11)

Figura 3.11 – Header-ul platformei web MIT App Inventor (12)

Aplicațiile ce pot fi dezvoltate prin intermediul acestui portal web se bazează pe construcționism, o modalitate de învățare ce presupune alcătuirea de modele mintale pentru facilitarea întelegerii proceselor din mediu. Astfel, utilizatorii obțin cunoștințe suplimentare, bazându-se pe informațiile pe care le dețin deja.[30]

La crearea unui proiect nou, utilizatorul este redirecționat către o pagină denumita ”Designer”. Aceasta prezintă sub formă tabelară instrumentele ce pot fi utilizate pentru realizarea aplicației, lista componentelor incluse în aplicație și proprietățile componentei curente selectate. De asemenea, se poate previzualiza modul în care aplicația va arăta pe ecranul unui smartphone. (Figura 3.12)

Figura 3.12 – Interfața web MIT App Inventor (13)

MIT App Inventor poate utiliza la cerere, pentru diferite aplicatii, senzori încorporați în dispozitiv, precum accelerometrul, senzorul de proximitate sau GPS, permine invocarea altor aplicații instalate dar și accesul la o mare parte a functionalităților smartphone-ului.

Partea de programare a aplicației se realizează prin accesarea componentei ”Blocks”. În acest spațiu de lucru, utilizatorul realizează construcții de blocuri pe care este precizată funcția îndepliniă de acestea. De asemenea, pentru intuitivitate, blocurile au culori diferite în funcție de proprietăți. Prin forme specifice pentru fiecare bloc, utilizatorul este îndrumat către realizarea de conexiuni logice. În cazul în care există erori, acestea sunt evidențiate atât prin semne de avertizare la nivelul blocului respectiv, cât și în colțul din stânga de la marginea inferioară a spațiului de lucru, unde este afișat numărul total de erori din program.(Figura 3.13)

Figura 3.13 – Spațiul de lucru cu blocuri MIT App Inventor (14)

REALIZAREA PROTOTIPULUI

Pentru contruirea fizică a prototipului s-au utilizat componentele prezentate anterior între care s-au realizat conexiuni cu fire de conexiune de tip tată-tată (Figura 4.1) și mamă-tată (Figura 4.2) de diferite dimensiuni, prin intermediul unui breadboard mini, iar alimentarea s-a realizat prin intermediul unui cablu cu mufă mini USB (Figura 4.3).

Figura 4.1 – fire de conexiune tată-tată

Figura 4.2 – Fire de conexiune mamă-tată

Figura 4.3 – Cablu cu mufă mini USB

Un breadboard este o componentă prefabricată realizată din material plastic perforat, utilizată pentru realizarea de proiecte ce includ componente electronice. Avantajul major al utilizării unui breadboard este reprezentat de posibilitatea realizării de conexiuni fără a fi necesară sudarea acestora. Astfel, atât breadboard-ul, cât și dispozitivele utilizate la realizarea ansamblului, pot fi înlocuite și reutilizate. De asemenea, anumite componente se pot monta direct pe breadboard, fără a mai fi nevoie de elemente de conexiune. S-a optat pentru utilizarea unui breadboard mini cu 170 de puncte (Figura 4.4). Acesta are dimeniuni reduse, 35 mm lățime, 47 mm lungime și 8.5 mm înălțime. Punctele sunt conectate în linii drepte, pe direcție transversală (pe lățimea breadboard-ului), fiind separate pe axa de simetrie a plăcii.

Figura 4.4 – Breadboard mini

Breadboard-ul utilizat are pe partea inferioară bandă dublu adezivă pentru fixare și pe fiecare din cele patru părți laterale, câte un clip pentru fixarea altor breadboard-uri similare. Prima etapă în realizarea prototipului constă în poziționarea plăcuței de dezvoltare Arduino Nano pe bradboard. Această conexiune nu necesită elemente intermediare. Ținând cont de localizarea pinilor care urmează a fi utilizați, s-a ales o decalare de la poziția centrală, după cum este evidențiat în Figura 4.5.

Pentru o vizibilitate mai bună, s-a realizat schema ansamblului utilizând programul Fritzing.

Figura 4.5 – Poziționarea plăcuței de dezvoltare Arduino Nano pe breadboard mini (stânga – fotografie proprie, dreapta – schemă Fritzing)

Următoarea componentă conectată a fost senzorul de gaz MQ-135. S-au utilizat trei dintre cei patru pini de care dispune shield-ul pe care acesta este montat. Astfel, pinul pentru output de tip analog al ansamblului senzorului a fost conectat la pinul analog A0 al plăcuței Arduino. Pinul Ground a fost conectat la unul dintre cei doi pini GND de pe plăcuța utilizată, iar pinul VCC pentru alimentare electrică, la pinul 5V al plăcuței. Aceste conexiuni sunt evidențiate în Figurile 4.6 și 4.7.

Figura 4.6 – Schema conexiunilor senzorului de gaz realizată în programul Fritzing

Figura 4.7 – Schema conexiunilor senzorului de gaz (fotografie proprie)

Senzorul de particule Sharp GP2Y1014AU0F necesită utilizarea pinului analogic A5 de input, iar pinul digital D12 pentru LED-ul integrat. Au fost utilizați aceiași pini GND și 5V pentru celelalte două conexiuni

Figura 4.8 – Schema conexiunilor senzorului de particule realizată în programul Fritzing

Figura 4.9 – Schema conexiunilor senzorului de particule (fotografie proprie)

Ultima componentă a prototipului construit este modulul Bluetooth HC-05. Au fost utilizați pinii GND și 5V la care au fost conectate componentele prezentate în etapele anterioare. Conexiunea serială s-a realizat prin conectarea pinului RXD al modulului Bluetooth la pinul TX1 al plăcuței Arduino și a pinului TXD al modulului Bluetooth la pinul RX0 al plăcuței utilizate. (Figurile 4.X și 4.X)

Figura 4.10 – Schema conexiunilor modulului Bluetooth realizată în prigramul Fritzing

Figura 4.11 – Schema conexiunilor modulului Bluetooth (fotografie proprie)

Pentru alimentarea electrică s-a utilizat un laptop. În urma conectării ansamblului prin intermediul cablului cu min USB compatibil cu mufa plăcuței de dezvoltare Arduino Nano, s-a validat funcționarea adecvată a plăcuței utilizate, a modulului Bluetooth HC-05 și a senzorului de gaz MQ-135 prin observarea LED-urilor aprinse. (Figura 4.12)

Figura 4.12 – LED-urile aprinse la conectarea prototipului la sursa de alimentare

Funcționarea senzorului de particule fine a fost verificată ulterior prin urmărirea valorilor înregistrate pe ecranul pus la dispoziție de programul Arduino IDE.

ACHIZIȚIA, PROCESAREA ȘI TRANSMITEREA DATELOR

Achiziția datelor s-a realizat prin intermediul senzorului de gaz și a unui senzor de particule fine conectate la plăcuța de dezvoltare Arduino Nano, la nivelul căreia s-a realizat procesarea acestora. Datele sunt transmise prin intermediul modulului Bluetooth către un terminal reprezentat de un smartphone, pe care a fost instalată aplicația configurată pentru vizualizarea informațiilor obținute de ansamblul realizat, proiectată în mediul de dezvoltare MIT App Inventor.

DETECTIA CONCENTRATIEI DE GAZ DE INTERES

Valorile înregistrate pot fi influențate de o multitudine de factori ce țin atât de senzor, cât și de sistemul de măsurare. De asemenea, procesarea informației poate duce la concluzii eronate în situația în care se aplică tehnici eronate. Pentru motivele menționate, dar și pentru asigurarea reproductibilității testelor, se impune calibrarea pentru lanțul de măsurare.

Senzorul MQ-135 răspunde prin modificarea proprietăților sale electrice în prezența unei game largi de gaze, având caracteristici de sensibilitate diferite pentru fiecare dintre acestea. Deoarece se dorește detecția concentrației unui singur gaz, monoxidul de azot, s-a ales un interval de variație în care s-a adaptat caracteristica de sensibilitate pentru oxizi de azot preluată din fișa tehnică a senzorului.

Figura 5.1 – Caracteristca de sensibilitate a senzorului MQ-135 (6)

După cum este evidențiat în graficul din Figura 5.1, pentru aceeași valoare a concentrației, senzorul răspunde diferit, în funcție de gazul detectat. De asemenea, concentrația dioxidului de carbon (CO2) din aerul expirat nu atinge limita inferioară de detecție, iar concentrația acestuia din mediul ambiant depășește valoarea maximă ce poate fi detectată [21].

Tabel 5.1 – Valori de pe caracteristica de sensibilitate pentru NOx extrase din fișa tehnică a senzorului MQ-135

PROGRAMARE ARDUINO

La nivel global, s-au precizat pinii la care au fost conectați cei doi senzori. Aceștia au fost etichetați în mod intuitiv cu seriile de caractere ”gaz” pentru pinul analogic A0 prin care se realizează conexiunea cu senzorul MQ-135, respectiv ”flow” pentru pinul digital A5 la care este conectat sensorul de particule fine GP2Y1014AU0F

Figura 5.5 – Fragment din codul Arduino – declarații la nivel global

În interiorul funcției setup ( ) cu executare unică s-a inițiat rata de date la 9600, valoare standard pentru comunicarea serială cu un computer. De asemenea, au fost setați cei doi pini utilizați pe modul input și a fost declarată funcția cu întreruperi care va înregistra numărul de rotații ale pistonului debitmetrului atunci când valoare citită crește. (Figura 5.6)

Figura 5.6 – Fragment din codul Arduino – funcția setup

Determinarea particulelor fine, a concentrației de gaz și transmiterea datelor se face în funcția cu rulare repetitivă, ”loop ( )”. Valoarea concentrației de gaz a fost citită prin intermediul funcției ”AnalogRead”, pinul la care este conectat senzorul fiind de tip analog. Ulterior, s-a introdus răspunsul senzorului în ecuația (5.4). Instrucțiunea de condiționare ”if else” a fost utilizată pentru eliminarea erorilor apărute la modificarea ieșirii sensorului cu valori corspunzătoare unor concentrații sub limita inferioară de detecție.

Figura 5.7 – Fragment de cod Arduino – detecția concentrației de gaz în aerul expirat

Instrucțiunile precedate se caracterele ”//” nu sunt efectuate, acestea având rol de comentariu. În cazul în care acest lucru se dorește, caracterele de la începutul rândurilor pot fi eliminate, iar pe display-ul serial din programul Arduino IDE vor putea fi vizualizate valorile citite de senzor, pentru verificarea corectitudinii acestora.

Caracterul de separare ”|” afișat după fiecare valoare are rolul de a facilita citirea datelor pe display-ul serial.

Figura 5.8 – Fragment de cod Arduino – determinarea particulelor fine

PROIECTAREA APLICATIEI ÎN MIT APPINVENTOR

Mediu de dezvoltare MIT App Inventor a fost utilizat pentru realizarea unei aplicații care primește informații de la senzori, care au fost procesate anterior prin intermediul programului Arduino IDE.

5.3.1 Interfața grafică a aplicatiei

S-a optat pentru realizarea unei aplicații cu o singura interfață, ușor de utilizat. Organizarea elementelor pe display a fost realizată cu ajutorul elementelor specifice pentru layout, dar și prin utilizarea de elemente invizibile utilizatorului final, dar care asigură o buna functionare a aplicației. Astfel, elementele folosite în realizarea aplicației includ imagini și etichete ce au ca scop afișarea intuitivă a elementelor.(Figura 5.9 )

Figura 5.9 – Lista de componente si organizarea pe display

Componentele ce au fost integrate în aplicație, dar nu pot fi observate de utilizator, sunt ceasul și clientul Bluetooth. Elementele acestea sunt necesare pentru pentru dezvoltator, neoferind informații relevante pentru utilizatorii aplicației.

Modul de conectare între aplicație și proiect se realizează prin conexiunea Bluetooth care se regăseste în fundalul logo-ului Bluetooth. Prin apăsarea pe acest logo, utilizatorul găsește dispozitivul Bluetooth, se conectează, urmând ca în interfața aplicației, să apară în dreptul meniului de conexiune, statusul de culoare verde „ON”. În cazul în care aplicația nu este conectată, în dreptul logo-ului vor aparea caracterele ’’ OFF” de culoare roșie.

Figura 5.10 Indicatorii de stare a conexiunii Bluetooth

Valorile înregistrate de cei doi senzori și procesate în Arduino sunt afișate în casetele albe din zona de mijloc a ecranului. Casetele sunt etichetate pentru a întelege ușor fiecare valoare ce reprezinta. În cazul în care nu există o conexiune Bluetooth sau se așteaptă ca o valoare să fie citită și interpretată, în casete se vor afișa caracterele ”…” (Figura5. a), atunci cand nu exista o conexiune.

Figura 5.11– Casetele indicatoare pentru valorile procesate

5.3.2 Programarea in format bloc

Pentru programarea conexiunii Bluetooth, s-au luat în considerare două etape: înainte de conectare și după conectare.

Pentru situația în care utilizatorul nu a ales un dispozitiv Bluetooth la care să conecteze dispozitivul, s-a configurat eticheta aferentă, corespunzătoare pentru a indica starea ”OFF” și s-a realizat lista cu dispozitivele Bluetooth accesibile.(Figura 5.14) Această listă apare pe ecranul dispozitivului atunci când utilizatorul atinge logo-ul Bluetooth.

Figura 5.12 – Blocuri ce programează etapa precedentă conectării la un dispozitiv Bluetooth

În situația în care un alt dispozitiv Bluetooth este selectat din lista menționată și conexiunea reușește, se reconfigurează eticheta pentru a indica starea ”ON”. (Figura 5.15)

Figura 5.13 – Blocuri ce programează etapa conectării la un dispozitiv Bluetooth

Pentru citirea valorilor primite prin intermediul conexiunii realizate, s-au declarat o serie de variabile globale. În primul rând, informația primită este salvată în variabila ”input”. Apoi, inputul este împărțit în fragmente mai mici care reprezintă valorile individuale provenite de la cei doi senzori. Aceste valori sunt salvate în ”lista”, de unde vor fi preluate corespunzător de variabilele ”ppm” și ”flow”. (Figura 5.16)

Figura 5.14 – Variabilele globale utilizate

Atât citirea, cât și afițarea variabilelor se realizează în concordanță cu ceasul aplicației. Proprietățile acestuia au fost configurate anterior după cum se poate observa în Figura 5.17. Intervalul utilizat este mai mic decât cel setat în Arduino IDE pentru a se compensa întarzierile apărute din cauza conexiunii sau a vitezei de lucru diferite.

Figura 5.15 – Proprietățile ceasului inclus în aplicație

Înainte de fiecare citire, textul de pe cele două casete este înlocuit cu caracterele ”…” pentru a facilita citirea valorilor consecutive. Blocul de condișionare ”if” asigură o rulare mai rapidă a aplicației, realizându-se operațiile de citire, atribuire și afișare doar în cazul în care dispozitivul primește date prin intermediul conexiunii Bluetooth.

Caracterul ”|” utilizat anterior pentru separarea valorilor stă la baza împărțirii textului primit în fragmente adecvate, valoarea concentrației gazului fiind astfel salvată pe cea de-a doua linie a variabilei tip listă, iar valoarea debitului de gaz, pe prima linie. (Figura 5.18)

Figura 5.16 – Citirea și afișarea valorilor

INTERPRETAREA REZULTATELOR

În interpretarea rezultatelor am ajuns la urmatoarele seturi de valori pentru principalele medii in care omul isi desfasoara activitatile de zi cu zi.

În primul caz am ales mai multe zone dintr-un apartament. Valorile afișate sunt încadrate în standardele de poluare. În al doilea caz, am analizat de la o distanta de 50 cm gazele și particulele fine eliberate în atmosfera de un motor diesel Euro 4, la 10 ani după producerea autovehiculului. Se pot observa valori peste limitele admise, fiind depașite valorile standard de cel putin doua ori în unele teste. În al treilea caz, am analizat aerul din apropierea unui bulevard circulat intens, observând că aerul este încarcat cu agenți poluanți.

Tabelul 6.1 – Date obținute în urma analizei din apartament

Tabelul 6.2 – Date obținute în urma analizei la distanta de 50 cm de evacuarea unui motor diesel

Tabelul 6.3 – Date obținute în urma analizei aerului din apropierea unui bulevard

CONCLUZII

O atenție sporită asupra atmosferei și poluanților din jur poate elimina probleme diverse care apare în decursul anilor. Normele impuse pot salva persoanele care au o sensibilitate mai mare la poluanți.

Cunoscând poluanții cu risc ridicat, determinarea concentrațiilor se poate afla din calculele efectuate de echipamente, verificând apoi dacă acestea sunt în plaja de valori acceptate. Utilizarea rezultatelor ajută la prevenirea unor creșteri neașteptate, fiind într-o monitorizare continuă a acestor parametri.

Testele au fost realizate avand un esantion de cinci masuratori pentru fiecare caz în parte, cu valori realiste, comparabile cu sistemul gratuit de monitorizare a calității aerului Airly. Diferența dintre sistemul Airly montat fix și prototipul prezentat este că acesta este portabil, fiind purtat în zonele de interes pentru detectarea agenților poluanți.

Prototipul realizat se poate compara cu aparatele de masura special concepute in detecția gazelor de interes, dar și a particulelor fine. Implementările software și hardware au fost realizate cu ajutorul unor medii de dezoltare intuitive, cu acces gratuit, având componente cu dimensiuni reduse și un cost minim. S-a realizat prototipul de monitorizare a calitatii aerului, ce poate masura simultan doua semnale de tip diferit. Utilizarea intuintiva este principalul avantaj al acestui prototip care nu necesită o pregatire în prealabil.

POZA

Figura 7.1 – Dimensiunile prototipului realizat

Sistemul este alimentat printr-un cablu mini USB conectat în placa de dezvoltare Arduino cu ieșire USB-tata, oferind posibilitatea de a fi alimentat de la orice sursa USB, având un consum de energie redus. În figura prezentată mai sus (Figura 7.1) se observă dimensiunile acestuia, fiind totul intregrat într-o cutie pentru ca transportul acesteia să fie cât mai ușor.

PERSPECITVE DE VIITOR

Achiziția datelor cu o precizie mai bună se realizează cu ajutorul unor aparate de masură cu clase de precizie și cu limite de detecție asemanatoare celor din literatura de specialitate.

Realizarea unui prototip similar cu cel prezentat, necesită achizitionarea unor senzori cu o precizie ridicară pentru prelevarea unui set de date exacte, cu o eroare de masură cat mai mică.

Înregistrarea unui eșantion cu mai multe seturi de date poate stabili cu exactitate valorile din zona respectivă, eliminând astfel erorile cauzate din cauza diferitilor factori externi care pot influenta modul de functionare și citire a datelor. Spre exemplu, în cazul unui vânt puternic, particulele sunt ridicate de la nivelul solului, acestea ajungând în atmosferă, periclitează sănătatea oamenilor din respectiva zonală.

Îmbunătățirea software-ului care se poate implementa pentru a scurta munca este de a salva datele inregistrate într-un interval de timp pe o memorie externă sau prin transmitere directă cu ajutorul unei conexiuni la internet într-o baza de date care se poate verifica de la distanță.

Datele prelevate de acest prototip vor fi comparate cu datele oficiale, verificând dacaă valorile limită și ținta anuală se încadrează în normele stabilite de autoritaățile în cauză.

Se va dori ca de la an la an, valorile maxime stabilite pentru acestea, să scadă treptat pentru ca poluarea globală să fie din ce în ce mai mică, aducând un plus pentru fiecare viețuitoare de pe acest pământ. Cu siguranță un beneficiu major va fi adus oamenirii prin diminuarea nivelului poluării, scăzând mortalitatea din cauza bolilor cauzate de acești dăunători.

BIBLIOGRAFIE

[1] Legge, Allan H. „Air Quality and Ecological Impacts” s.l. : Elsevier, 2009.

[2] Shah, Harsh N., 2018, „IOT Based Air Pollution Monitoring System ” International Journal of Scientific & Engineering Research Volume 9, Issue 2, February-2018, Vol. 9, p. 5.

[3] Committee on Atmospheric Chemistry, Board on Atmospheric Sciences and Climate, National Research Council. „Global Air Quality” Washington, D.C. : National Academy Press, 2001

[4] LI, ZHUO. „Arduino based environmental air” Ohio : Case Western Reserve Universityt, 2017.

[5] Han, Dan. Air Quality Monitoring, Fushun-Kokkola. Kokkola, Finlanda : Central Ostrobothnia University of Applioed Sciences , 2010.

[6] Ronald E. Hester, Roy M. Harrison. „Air Quality in Urban Environments” Issues in Environmental Science and Technology, 2009, Urban Air Pollution Climates throughout, Vol. 28, p. 162.

[7] Navreetinder Kaur, Rita Mahajan, Deepak Bagai. „Air Quality Monitoring System based on” International Journal of Innovative Research in Science, 6, 2016, Vol. 5, p. 12.

[8] Agency, European Environment. „Air quality in Europe” . s.l. : European Environment Agency, 2018.

[9] Organization, World Health. „Dampness and mould-who guidelines for indoor air quality” . Copenhagen , Denmark : World Health Organization, 2009.

[10] Achilleos, Souzana. „Particle Pollution: Trends, Sources, Components and Health”. Boston, Massachusetts : Souzana Achilleos, Harvard University’s, 2016.

[11] Mediului, Ministerul. Particule în suspensie PM10 și PM2.5. Rețeaua Națională de Monitorizare a Calității Aerului. http://www.calitateaer.ro/public/assessment-page/pollutants-page/pulbere-suspensie-page/?__locale=ro. , accesat la 23.3.2019

[12] Trotec PC220 https://ro.trotec.com/produse-si-servicii/aparate-de-masura/calitatea-aerului/contor-de-particule/contor-de-particule-pc220/, accesat la 28.8.2019

[13] PCE Instruments. https://www.pce-iberica.es/medidor-detalles-tecnicos/instrumento-de-polvo/contador-particulas-p611.htm, accesat la 28.8.2019

[14] CEM Instruments. [Citat: 28 08 2019.] http://www.cem-instruments.com/en/Goods/detail/id/799/pid/800/pids/943#

[15] MQ135 sensor datasheet https://www.olimex.com/Products/Components/Sensors/Gas/SNS-MQ135/resources/SNS-MQ135.pdf, accesat la 28.8.2019

[16] Beliraya, Aravinda. IoT Based Air Pollution Monitoring System Using Arduino. 11, November 2017, Vol. 6.

[17] Arduino-Introduction. https://www.arduino.cc/en/guide/introduction, accesat la 10.4.2019

[18] Arduino Reference – External interrupts. https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/external-interrupts/attachinterrupt, accesat la 10.4.2019

[19] H. Fornazier, A. Martin, and S. Messner, “Wireless Communication : Wi-Fi, Bluetooth, IEEE 802.15.4. march, 2012, pg. pp. 1–26.

[20] S. Division and P. By, „Telecommunication: Glossary”. 1996.

[21] CO2 Meter – What is Carbon Dioxide?, https://www.co2meter.com/blogs/news/10709101-what-is-carbon-dioxide, accesat la 10.4.2019

Bibliografie imagini

(1) Figura 2.1 Air Quality in Urban Environments. Ronald E. Hester, Roy M. Harrison. Issues in Environmental Science and Technology, 2009, Urban Air Pollution Climates throughout, Vol. 28, p. 162.

(2) Figura 2.2 https://ro.trotec.com/produse-si-servicii/aparate-de-masura/calitatea-aerului/contor-de-particule/contor-de-particule-pc220/., accesat la 28.8.2019

(3) Figura 2.3 https://www.pce-iberica.es/medidor-detalles-tecnicos/instrumento-de-polvo/contador-particulas-p611.htm., accesat la 28.8.2019

(4) Figura 2.4 http://www.cem-instruments.com/en/Goods/detail/id/799/pid/800/pids/943#, accesat la 28.8.2019

(5) Figura 3.1 https://www.optimusdigital.ro/ro/senzori-de-gaze/1128-modul-senzor-de-gaz-mq-135.html, accesat la 28.8.2019

(6) Figura 3.2 https://www.olimex.com/Products/Components/Sensors/Gas/SNS-MQ135/resources/SNS-MQ135.pdf, accesat la 28.8.2019

(7) Figura 3.4 https://www.optimusdigital.ro/ro/senzori-senzori-optici/2447-senzor-optic-de-particule-de-praf-gp2y1010au0f.html, accesat la 28.8.2019

(8) Figura 3.5,6 https://www.optimusdigital.ro/ro/index.php?controller=attachment&id_attachment=654

(9) Figura 3.8 https://dekwf27uis-flywheel.netdna-ssl.com/wp-content/uploads/2014/08/arduio-models11.jpg

(10) Figura 3.9 https://www.theengineeringprojects.com/wp-content/uploads/2018/06/introduction-to-arduino-nano-4-1.jpg, accesat la 23.3.2019

(11) Figura 3.10 https://www.optimusdigital.ro/ro/wireless-bluetooth/153-modul-bluetooth-master-slave-hc-05-cu-adaptor.html, accesat la 23.3.2019

(12) Figura 3.11 http://www.appinventor.mit.edu, accesat la 28.8.2019

(13) Figura 3.12 http://ai2.appinventor.mit.edu/?locale=en#5967135378112512

(tab “Designer”), accesat la 28.8.2019

(14) Figura 3.12 http://ai2.appinventor.mit.edu/?locale=en#5967135378112512

(tab “Blocks”) , accesat la 28.8.2019

ANEXE

ANEXA 1 – COD ARDUINO NANO

ANEXA 2 – COD (in format bloc) BLOCURI DE PROGRAMARE PENTRU APLICAȚIA MIT APP INVENTOR