Nettigo Air Monitor 0.3.4 - Płyta główna

Wersja NAM 0.3.3 została zaprezentowana na forum Koduj dla Polski w lutym 2020. Platforma NAM 0.3 raczej nie doczeka się większych zmian, ponieważ generowałyby zbyt duże problemy z kompatybilnością.

Kilka dni temu usiadłem do płyty głównej i wprowadziłem kilka poprawek:

  • Dodałem ekranowanie ścieżek komunikacyjnych między Wemosem a czujnikiem SDS011. Chciałbym w ten sposób wykluczyć możliwość wystąpienia przesłuchów/zakłóceń elektromagnetycznych (EMI).
  • Dodałem ekranowanie ścieżek komunikacyjnych między Wemosem a gniazdem I2C LCD.
  • Zwiększyłem obszar bez miedzi pod anteną Wemosa.
  • Dodałem logo PFTO z przodu i z tyłu.

Jak tylko PCB trafi do mojego labu, zrobię testy sondą EMI i oszacuję czy poprawione ekranowanie ma na cokolwiek wpływ (emisje EM, przesłuchy).

Jeżeli chodzi o zasięg WiFi, to nic lepszego jak Wemos D1 mini z zewnętrzną anteną nie znajdziemy. Różnica w zasięgu między anteną PCB a zewnętrzną jest diametralna.

Mimo wszystko, zwykły Wemos, też jest w użyciu. Dlatego zastanawiam się nad fizycznym wycięciem laminatu pod anteną. Przy lutowaniu Wemosa D1 mini bezpośrednio do płyty głównej na listwy kołkowe wersja 0.3.1 (która nie miała laminatu pod anteną) ma nieco lepszy zasięg niż 0.3.3 (która go ma).

Nie jest to wersja finalna. Więc jeżeli macie jakieś pomysły na to co można zmienić bez wywracania do góry nogami kompatybilności z aktualnie dostępnym osprzętem, to dajcie znać. Wydaje mi się, że otwór pod śrubokręt służący do regulacji kontrastu LCD można by spokojnie wyrzucić. Wszak częściej odkręcamy LCD niż płytę główną, bo jest to po prostu łatwiejsze i szybsze.

1 Like

A to jest bardzo dobry pomysł. Tak bym zrobił.

Zgadzam się. Nie wiele ten otwór daje, skoro i tak trzeba płytę wykręcić.

Co do innych zmian, to nic innego nie przychodzi mi w tej chwili do głowy, poza wbudowaniem restartera do SDS011 i/lub dodania możliwości sterowania on/off dla każdego z gniazd rozszerzeń. Choć to pewnie będziesz chciał wprowadzić do 0.4?

BTW – laminat czerwony jednak? Nie fioletowy? :stuck_out_tongue:

Wbudowanie restartera oznaczałoby, że płyta główna musiałaby być montowana w technologii SMT. W takim wypadku lepiej już od razu zamontować na niej ESP8266 w postaci modułu ESP-WROOM-02U ze złączem U.FL do zewnętrznej anteny. Ewentualnie Wemos D1 mini Pro przylutowany powierzchniowo bez listwy kołkowej. Ale ten typ montażu nie był testowany w pełnym spektrum temperatur (-30C ~80C), więc nie wiem jak się zachowa.

Prawdę powiedziawszy, to gdybym musiał budować czujnik od zera jako główny procek wybrałbym ESP32. Ale to oznacza konieczność modyfikacji oprogramowania, bo w obecnej formie NAMF na tym nie zadziała. Na to się na razie nie piszę. Arduino jako warstwa abstrakcji, jakoś słabo do mnie przemawia. Ostatnie miesiące przysiadłem co prawda do programowania embedded, ale na razie RTOS to jeszcze pieśń przyszłości.

Obecnie nie planuję tworzenia NAM 0.4. Zmiany w 0.3 wprowadzam, ponieważ uważam, że stosunkowo niskim nakładem pracy można konstrukcję poprawić.

Być może powstanie coś nowego, ale raczej bardziej kompaktowego. Otwartego, ale produkowanego masowo i przystępnego cenowo. Obecnie w wolnych cyklach zajmuję się mechanicznym i termicznym aspektem. Zależy mi na sensownej osłonie termicznej, dobrej separacji komór, itp. Mam masę rysunków, trochę prototypów, kilka praktycznie skończonych schematów.

Jak ubiorę to w model biznesowy, który będzie się sam finansował, to prawdopodobnie zdecyduję się na wypuszczenie takiego czujnika.

To tylko grafika poglądowa. Jaki kolor Nettigo zamówi to już nie moja sprawa. Ja na swoje potrzeby zamawiam różne, czerwone, niebieskie, fioletowe. Co iterację staram się zmieniać kolor aby płytki mi sie nie mieszały.

We wszystkich gminach na prawach powiatu jest teraz obowiązkowy budżet obywatelski. To może być pewien sposób finansowania czujników.

Pytanie co z łącznością - można ograniczać się do obszarów z “miejskim wifi”, co pewnie dramatycznie ogranicza dostępne obszary (np. w Gdańsku ogranicza się do centrum i kilku miejsc w paru dzielnicach https://www.gdanskwifi.pl/). Podłączanie sieci komórkowych wiąże się z kosztami utrzymania urządzenia, ale w sumie każda inwestycja z BO się z tym wiąże (konserwacja, sprzątanie itd), może jest to do ogarnięcia?

@Tomasz W przypadku WiFi jest ciężko i trzeba mieć do tego infrastrukturę lub korzystać z miejsc, w których mamy pewny dostęp do WiFi (najlepiej swojego). Nie opierałbym tego na Hotspotach. Ich pokrycie jest małe.

W swoim projekcie jest mi akurat łatwo z WiFi, ponieważ pracuję u lokalnego operatora telekomunikacyjnego i staram się wybierać punkty na czujniki, gdzie znajdują się nasze instalacje u klientów (głównie biznesowe). Wówczas mam zdalny dostęp do wszystkich czujników – wbrew pozorom to bardzo ważne.

I również, na razie, projekt “ciągnę” hobbystycznie. Na większość czujników znalazłem po prostu sponsorów. Ich obsługę i serwis wykonuję samodzielnie i często z własnego portfela.

Nie mam doświadczenia z miejskimi Hotspotami, miałem nadzieję że to może być jakiś sposób na bezpłatną łączność.
Ale tak jak też wspomniałem, one i tak nie pokryją całych miejscowości więc nie mogą być podstawą rozwiązania.

To chyba znaczy że pomysły związane z Budżetami Obywatelskimi muszą poczekać na tanie czujniki z niezależną komunikacją.

Można iść w GSM lub LoRaWAN. Ten drugi akurat może się bardzo szybko i mocno rozrosnąć w Polsce.

Tak się składa, że pracuję u lokalnego operatora telekomunikacyjnego, który jest członkiem stowarzyszenia EPIX, które w tej chwili buduje sieć LoRaWAN w Polsce.
Plus jest taki, że to może powstać bardzo szybko i dosyć gęsto. Raczej nikt inny nie jest w stanie zbudować tego tak szybko i gęsto jak my czyli mali i średni operatorzy telekomunikacyjni (tu mam na myśli to, że każdy taki operator ma kilka/kilkanaście wysokich punktów, na których może umieścić nadajnik w swojej miejscowości/miejscowościach).

Tyle, że byłby potrzebny NAM z LoRą, a takiego, raczej, szybko nie będzie.

Powstało przecież coś takiego jak NAM z LoRą stworzone przez @irukard - Szpak.

Ja z LoRaWAN mam ten problem, że - o ile dobrze rozumiem działanie tego standardu - nie mając szans na zasięg sieci w okolicy (wsie i małe miasteczka) potrzebuję bramkę, która kosztuje kilkukrotnie więcej niż sam NAM. Świetnie nadająca się architektura, ale wymóg bycia w zasięgu tej sieci skreśla dużą część użytkowników. Patrząc na to jak zmieniało się pokrycie zasięgiem w Polsce, nie zmieni się to w ciągu najbliższych lat, bo bramki też nie tanieją.

Czy Ty w ogóle przeczytałeś, co napisałem wyżej w tym temacie? :face_with_raised_eyebrow:

Jakiś rok temu mocno cisnąłem na NAM z lub jakiś inny czujnik na LoRaWAN u siebie w gminie. Sprawa nie jest prosta. Sam developement takiego czujnika pochłania sporo, a co tu mówić o BTS i stworzeniu sieci LoRaWAN (tu można iść w dwóch kierunkach - TTN lub własna gminna sieć)…
U siebie w gminie problem rozwiązał NAM PRO + obiekty gminne (szkoły) udostępniające sieć + kilku chętnych mieszkańców. Da radę to ogarnąć :sweat_smile:
Teraz za to bardziej przydałby mi się sprzętowy restarter, bo trzeba się gimnastykować jak któryś się zawiesi…

Tak, po prostu powątpiewam, że LoRaWAN pokryje zasięgiem w ciągu najbliższych lat większość gospodarstw domowych. Sam pomysł wydaje się być świetny, natomiast problem może być z małymi przedsiębiorcami i samorządami. Na przykładzie dostępu do Internetu, mimo wielu dotacji na światłowód w ostatniej dekadzie, przed pandemią stanowił on ~20% łączy, a najwięcej miały wciąż DSL i inne kable.

To prawda. Bo nazywa się Szpak.

Czy Szpak działa gdzieś “produkcyjnie” czy tylko wersje testowe?
Uważam, że pomysł jest super, a potencjał LoRaWAN bardzo duży.
Osobiście widzę przynajmniej dwa wyzwania (pomijając oczywiście kwestie infrastrukrury):

  1. Brak grzałki
  2. Zasilanie panelem wymaga umieszczenia czujnika w miejscu nasłonecznionym. To znowu wpływa na wyniki - ludzie wątpią w prawidłowość pomiarów jak widzą w mroźną, słoneczną pogodę temperatury dodatnie. Latem to już wogóle do +50 dochodzi :sweat_smile:. Z moich obserwacji wynika, że SDS w wyższych temperaturach podaje zawyżone pomiary. Można to obejść stosując klatkę Stevensona lub wyciągając na słońce tylko panel, a czujnik schwać w cieniu.

Szpak nie. Ale za to Kos z Otwartej Sieci Rzeczy z tego co mi wiadomo działa w Bydgoszczy w ilości kilku sztuk.

Wracając do tematu łączności, wyskoczył mi taki dostawca SIM M2M: Flexible IoT Data | Hologram

O ile rozumiem, to przy najdroższej wersji (1 urządzenie), miesięczny koszt to $1.5 + $0.4 / MB transferu.

Nie mierzyłem jaki jest miesięczny wolumen ruchu z NAM ale parę mega będzie, prawda?

Być może są to na tyle niewielkie kwoty że do zmieszczenia w “stałych kosztach utrzymania” projektów w budżecie obywatelskim?

Może też są tańsi dostawcy tego typu usług w Polsce? Nic nie wiem o świecie komunikacji M2M przez GSM.

Miasta spokojnie są w stanie uzyskać oferty pokroju <10zł/SIM z kilkoma GB transferu. Problemem może być fakt, iż nie będą chcieli ci zakceptować tego w BO.

Twój pomysł zadania o numerze BO.OM.202/21 i nazwie Otwarta sieć monitoringu Smogu w Krakowie - 365 stacji został oceniony negatywnie. Powód odrzucenia: Projekt zakłada „budowę otwartej technologicznej sieci monitorującej Krakowski SMOG, składającej się z 365 stacji monitoringu smogu”. Zgodnie z celem projektu, przewidziany jest montaż na terenie miasta w publicznych placówkach oświatowych 365 stacji monitoringu powietrza. Zgodnie z art. 88 ust.1 ustawy Prawo Ochrony Środowiska, oceny jakości powietrza i obserwacji zmian dokonuje się w ramach Państwowego Monitoringu Środowiska. Organem kompetentnym w zakresie oceny jakości powietrza jest Główny Inspektor Ochrony Środowiska. Prowadzenie państwowego monitoringu należy do zadań Inspekcji Ochrony Środowiska, a nie Prezydenta Miasta i realizowane jest wg ściśle określonych zasad. W odniesieniu do zapisów § 1 .2 UCHWAŁY NR LI/1410/21 RADY MIASTA KRAKOWA z dnia 13 stycznia 2021 r. w sprawie Regulaminu budżetu obywatelskiego Miasta Krakowa, cyt.: „ze środków budżetu obywatelskiego finansowane są projekty zgłaszane przez mieszkańców, należące do zadań własnych gminy lub zadań własnych powiatu, z zastrzeżeniem § 17 ust. 1.”, prowadzenie państwowego monitoringu należy do zadań Inspekcji Ochrony Środowiska, a nie Prezydenta Miasta, zatem nie należy do zadań własnych gminy lub zadań własnych powiatu. Projekt zakłada montaż otwartej technologicznej sieci monitorującej o charakterze informacyjny m. Należy zwrócić uwagę na wyniki uzyskiwane z tej sieci, które mogą znacząco różnić się od wyników pomiarów wytwarzanych w ramach systemu Państwowego Monitoringu Środowiska, który dostarcza informację mieszkańcom Krakowa, zachowując wszystkie wymogi przepisów, norm i jakości w tym zakresie. Wszystkie pomiary manualne i automatyczne, prowadzone w ramach Państwowego Monitoringu Środowiska, są realizowane metodami referencyjnymi lub metodami równoważnymi metodom referencyjnym, podlegającymi ciągłym sprawdzeniom, kalibracjom, nadzorowi technicznemu, a systemy pomiarowe są objęte nadzorem przez Krajowe Laboratorium Referencyjne i Wzorcujące GIOŚ. Wszystko to ma na celu zapewnienie wysokiej wiarygodności wytwarzanej informacji. Wg obowiązujących przepisów prawa, ilość zlokalizowanych na terenie Krakowa stacji monitoringowych jest wystarczająca do oceny stanu jakości powietrza w Mieście. Dla takiego Miasta jak Kraków wymagana przepisami ilość stacji wynosi trzy, aktualnie funkcjonuje ich osiem, tyle samo, co w Mieście Stołecznym Warszawie. Dodatkowo, mając na uwadze zasadę ogólnodostępności, z jednej strony pomiary winny być udostępniane dla mieszkańców, a z drugiej strony, udostępnianie niereferencyjnych wyników badań nie jest wskazane, ponieważ może wprowadzić w błąd mieszkańców Krakowa. Jednocześnie w ubiegłorocznej edycji Budżetu Obywatelskiego projekt o numerze BO.D9.26/20 p.n.: „Edukacja ekologiczna – wskaźniki smogu na żywo dla dzielnicy”, który dotyczył montażu 3 czujników zanieczyszczeń powietrza w IX dzielnicy Borek Fałęcki, również został zaopiniowany negatywnie w powołaniu na te same zapisy, tj. § 1 UCHWAŁY NR XXXV/903/20 RADY MIASTA KRAKOWA z dnia 12 lutego 2020 r. w sprawie Regulaminu budżetu obywatelskiego Miasta Krakowa. Podsumowując, zgodnie z ww. przepisami z zakresu ochrony powietrza oraz zapisami Regulaminu Budżetu Obywatelskiego, projekt o numerze BO.OM.202/21 p.n.: „Otwarta sieć monitoringu Smogu w Krakowie - 365 stacji” opiniuje się negatywnie.

Heh, wychodzi na to że koncentrowałem się na zupełnie złym aspekcie problemu. Nie pomyślałem o tym że miasto może kompletnie odrzucić wniosek jako “praca nie na temat”.