スマート大気質モニタリング

1.センサネットワークと MCU 技術
最新の大気質監視システムでは、PM2.5、PM10、二酸化硫黄 (SO2)、窒素酸化物 (NOx) など、大気中のさまざまな汚染物質に関するデータをリアルタイムで収集する広範なセンサネットワークを利用しています。これらのセンサは、多くの場合、データの取得、処理、および伝送を担うマイクロコントローラ (MCU) と組み合わされます。MCU は低消費電力と高効率を実現し、システム性能の最適化と消費電力の最小化を実現します。

2. AI アルゴリズムと TinyML の実装
AI アルゴリズムは、大気質モニタリングにおいて重要な役割を果たします。センサで収集されたデータは、機械学習とディープラーニングアルゴリズムを使用して分析することができ、正確な大気質の予測とアラートを可能にします。そこで登場するのが Tiny Machine Learning (TinyML) です。TinyML は、低消費電力の組み込み機器向けに特別に設計された機械学習の一種です。これにより、膨大な計算リソースを必要とせずに、MCU 上でのオンデバイスデータ分析と意思決定が可能になります。

3. リアルタイムアラートと意思決定支援
MCU と TinyML を搭載した AI の組み合わせにより、リアルタイムの大気質アラートが可能になります。モニタリングデータが汚染レベルが閾値を超えることを示した場合、システムは直ちにアラートを発して公衆衛生を保護することができます。これらの技術はまた、大気の質を改善し、汚染源を緩和するために政府がとるべき行動を推奨するなどの意思決定支援を提供します。

4. 都市計画・政策の策定
大気質モニタリングにおける AI の活用は、都市計画・政策の策定にさらに貢献します。長期的なデータ収集と分析を通じて、政府は大気質の傾向に関する洞察を得、より効果的な環境政策を策定し、都市開発計画を最適化することができます。

適用開発ボード  

NuMaker-HMI-M467

NuMaker-IoT-M467

スマートホーム用大気質モニタリングシステム

アプリケーション説明:

Cortex-M4 はこれらのセンサからのデータを処理し、室内の空気の質を継続的にモニタリングします。
Cortex-M4 はこれらのセンサからのデータを処理し、室内の空気の質を継続的にモニタリングします。
大気環境指標が安全限界値を超えた場合や異常変動が発生した場合、自動的にアラートを発し、空気清浄機などの機器と連動して自動的に浄化を開始します。

NuMaker-M55M1

1. 異常検出:

M55M1 開発ボードは、高性能プロセッサと機械学習機能を搭載しており、大気質異常検出の実装に最適です。特に、大気中の VOC (揮発性有機化合物)、PM2.5 (微小粒子状物質)、CO (一酸化炭素)などの有害物質の異常な増加をタイムリーに把握することができます。

M55M1 に接続された複数の大気質センサを使用してデータを収集します。
フィルタリング、正規化、異常検出などのデータ処理および分析。
収集したデータに機械学習アルゴリズムを適用してパターン認識を行い、大気質異常の正確な特定を可能にします。
異常が検出された場合は、アラートを発して対応を提案したり、接続された空気浄化装置を自動調整したりします。

 

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