SpreadNose: Sistema de Monitorização de Poluição em Ambientes Urbanos

Abstract

Nos dias de hoje, o tema da poluição ambiental, causa cada vez mais preocupação, à medida que as consequências causadas pelos efeitos nocivos da mesma são mais evidentes. Assim surge a crescente necessidade para a sensibilização da população, de modo a que sejam alterados hábitos prejudiciais ao meio ambiente e tomadas medidas com o intuito de o preservar. Para tal, é necessário desmascarar este problema, que passa muitas vezes despercebido, criando uma maneira de atribuir um rosto à poluição ambiental de modo a que as pessoas a possam visualizar com outros olhos, e corrigir a sua influência negativa para a qualidade do ar.O trabalho desenvolvido nesta dissertação procura fornecer uma ferramenta que permita monitorizar a poluição ambiental, e posteriormente disponibilizar a informação à população, sobre estado do ar nas zonas urbanas. Para tal, foi considerada a implementação de uma rede de sensores fixos e móveis, de baixo custo, que poderão ser espalhados por toda a área urbana, através da introdução de nós móveis em transportes públicos. O sistema implementado permite realizar medições georreferenciadas no espaço e no tempo, para os poluentes Monóxido de Carbono (CO), Dióxido de Carbono (CO2), Dióxido de Azoto (NO2), Ozono (O3) e Material Particulado (PM), bem como informação sobre a temperatura, humidade relativa do ar, pressão atmosférica e radiação solar. A informação recolhida é armazenada num servidor para posterior análise. Para a demonstração de resultados, foram construídos mapas de poluição sobre um mapa da cidade, utilizando dois métodos de estimação distintos: IDW e Kriging.Após testar o sistema, os resultados obtidos demonstraram-se coerentes com o esperado, atribuindo maiores níveis de poluição para o centro da cidade onde o tráfego rodoviário é mais intenso, e atribuindo menores concentrações de poluição nas áreas circundantes e zonas de maior área florestal.

Nowadays, the environmental pollution is causing more and more concern, as the harmful effects are increasingly evident. As a result, there is a growing need to raise awareness among the population to change harmful habits to the environment and take measures to preserve it. To do so, it’s necessary to unmask this issue, which often passes by invisible, creating some way to attribute a face to environmental pollution, so that people can see it with different eyes and correct its negative influence on air quality.The work developed in this dissertation seeks to provide a tool to monitoring environmental pollution and subsequently provide information to population, about the air quality in urban areas. Therefore, it was considered an implementation of a low-cost network, composed of fixed and mobile sensors, that could be spread throughout the urban area, with the introduction of mobile sensor nodes in public transports. The implemented system allows performing georeferenced measurements in space and time, for the pollutants Carbon Monoxide (CO), Carbon Dioxide (CO2), Nitrogen Dioxide (NO2), Ozone (O3) and Particulate Matter (PM), as well as temperature, air relative humidity, atmospheric pressure, and solar radiation. The collected information is stored on a server for further analysis. For results demonstration, pollution maps are built on a city map, using two distinct estimation methods: IDW and Kriging.After testing the system, the obtained results prove to be consistent, with expected, assigning higher pollution levels in the center of the city, where road traffic is more intense, and assigning lower pollution concentrations in both surrounding and forest areas.