如何利用鴿子精準地監測空氣質(zhì)量

　　是不是覺(jué)得空氣質(zhì)量監測站的數據不可靠?看機智的歐洲人民如何應用LoRa技術(shù)，借助鴿子的力量更精準地監測空氣質(zhì)量。

　　一、空氣污染每年造成820萬(wàn)人死亡

　　根據世界衛生組織數據，每年約有820萬(wàn)人死于與空氣污染有關(guān)的非傳染性疾病，這相當于每分鐘就有15人因為空氣污染而死亡?？梢哉f(shuō)空氣污染已經(jīng)成為了地球上最大的環(huán)境污染之一。

　　即使空氣污染問(wèn)題已經(jīng)這么嚴重了，但其卻往往得不到應有的重視。因為空氣污染對人體的傷害往往需要很長(cháng)時(shí)間才能體現，將空氣污染直接歸于死因通常很困難，通常只會(huì )被記錄為一個(gè)促成因素。

　　為此各國政府都做出了許多努力，如在城市的各個(gè)地方放置空氣質(zhì)量監測設備，為人們提供實(shí)時(shí)可查的空氣質(zhì)量指數(AQI)。但許多人對此數據還是持有懷疑態(tài)度。畢竟空氣質(zhì)量監測設備被安置在固定地方，如果污染源距離設備較遠，意味著(zhù)檢測出的空氣指數與實(shí)際數據很可能并不相符。

　　針對這個(gè)問(wèn)題，法國 Plume Labs 公司與法國國家科學(xué)中心、倫敦帝國大學(xué)等一流科研機構合作，推出了一個(gè)有趣又有效的方案。

　　二、讓鴿子監測空氣質(zhì)量情況

　　2016年，Plume Labs 公司讓十只經(jīng)過(guò)訓練的鴿子背上了載著(zhù)傳感器的小背包，一邊在倫敦飛翔，一邊實(shí)時(shí)監測空氣質(zhì)量數據，并將相關(guān)數據直接發(fā)到了社交網(wǎng)站Twitter。

　　鴿子背包里的傳感器能監測 PM2.5 、PM10 、臭氧、二氧化硫與二氧化氮(往往來(lái)源于汽車(chē)尾氣)等指標。這個(gè)小背包輕如羽毛，并經(jīng)獸醫確認過(guò)安全性。

　　該公司最近還開(kāi)發(fā)了便于行人攜帶的版本，以用來(lái)實(shí)時(shí)監測地面空氣質(zhì)量。目前正在自行車(chē)和長(cháng)跑愛(ài)好者等經(jīng)常在戶(hù)外活動(dòng)的人群中測試。

　　三、相關(guān)技術(shù)方案猜測

　　我們來(lái)討論一下那個(gè)可愛(ài)的小背包。該公司并沒(méi)有透露他們使用了哪些無(wú)線(xiàn)技術(shù)讓鴿子把數據傳輸至地面，但我們可以推測它不是 GSM(背包太小還得插SIM卡，而且能耗太高)，同時(shí)也應該不是 WLAN 或者 ZigBee ，畢竟二者的傳輸距離也只有200米不到?；蛟S最可能是 LP-WAN(低功耗廣域網(wǎng)絡(luò ))的一種。在此我們假設是近年熱門(mén)的 LoRa 技術(shù)。在這個(gè)案例中，采用 LoRa 技術(shù)有什么好處呢?

　　?超長(cháng)距離：在城市中通信距離可遠達 3 - 8km，郊區可達 15 - 22km，任鴿子自由飛翔也不需擔心飛出服務(wù)區;

　　?超低功耗：兩節7號電池可以用近10年，可以用到鴿子都老了;

　　?通信可靠：使用擴頻調制技術(shù)可消除一定的噪聲干擾，再不擔心城市中復雜的電磁干擾環(huán)境

　　對于 LoRa 技術(shù)的相關(guān)需求，ZLG致遠電子可以提供ZM470SX系列無(wú)線(xiàn)擴頻通信模塊，模塊采用LoRa調制技術(shù)設計，安全可靠的同時(shí)，也完美解決了小數據量在復雜環(huán)境中的超遠距通信問(wèn)題。

　　在抑制同頻干擾的性能方面，相較傳統的FSK或OOK等調制技術(shù)，該模塊更具有明顯的優(yōu)勢，其內部的LoRa調制解調器集成擴頻調制及出色的前向糾錯技術(shù)，甚至能將數據從噪聲中(負信噪比)提取出來(lái)，保障數據完整可靠。

　　在遠距離傳輸的性能方面，由于該系列模塊集成了+20dBm的可調功率放大器，以及超過(guò)-148dBm的接收靈敏度，鏈路預算達到了行業(yè)領(lǐng)先水平，特別適合應用于遠距離傳輸且對可靠性要求極高的場(chǎng)合。

　　相信在城市這樣電磁干擾非常復雜的環(huán)境里，可愛(ài)的小鴿子們如果能背上這樣優(yōu)秀的通信模塊，其監測的空氣質(zhì)量也會(huì )更加精準吧