8° Presentazione del Workshop Finale del Progetto IPA/BC-Monitor Il progetto IPA/BC-Monitor ha sviluppato un sistema innovativo, compatto e standalone, per la misura online di due componenti chiave del particolato atmosferico, IPA e BC. Sito web del progetto: www.ipabcmonitor.it

2. 2
SMART CITY E QUALITÀ DELL’ ARIA:
PUÒ LA TECNOLOGIA SODDISFARE LE ASPETTATIVE?

3. 31/07/2018 www.pollution.it3
COSA SI INTENDE PER SMART CITY

4. 31/07/2018 www.pollution.it4
COSA SI INTENDE PER SMART CITY
• It is a technology-intensive city. This means highly efficient public
services, thanks to information gathered in by thousands of
interconnected devices coupled with software applications.
(World Bank)
• Una città che collega le infrastrutture fisiche, le infrastrutture IT, le infrastrutture sociali e le
infrastrutture di business per sfruttare l’intelligenza collettiva della città. Una città
interconnessa e intelligente, e la strumentazione permette di catturare e integrare dati dal
mondo in tempo reale attraverso l’uso di sensori, dispositivi personali, macchine
fotografiche, smartphone, dispositivi medici impiantati, il web e altri sistemi di acquisizione
comprese le reti social come reti di sensori umani. (Harrison et al. 2010)
• Una città che aspira ad essere più “smart” (più efficiente, sostenibile, equa e vivibile)
(Natural Resources Defense Council 2013)

5. 31/07/2018 5 www.pollution.it
• Migliaia di sensori
• Migliaia di dispositivi interconnessi
accompagnati da applicazioni software
• Informazioni in tempo reale alla comunità e
ai cittadini
Consente di acquisire informazioni che prima
erano inaccessibili e di prendere decisioni
migliori, per migliorare la qualità della propria
vita
IN COSA CONSISTE IL MONITORAGGIO
DELLA QUALITA’ DELL’ ARIA IN UNA SMART CITY

6. 31/07/2018 www.pollution.it6
COME UNA SMART CITY FACILITA
IL MONITORAGGIO DELLA QUALITA’ DELL’ ARIA
• PUNTI DI INSTALLAZIONE
• ENERGIA
grazie alle “Smart Lights”
• COMUNICAZIONE
grazie all’infrastruttura di rete
“mesh” (es. basata su Zigbee)

7. 31/07/2018 7 www.pollution.it
• Grande enfasi sull’integrazione dei sensori nel network
• Sensori piccoli, a basso consumo energetico e basso costo
• Involucri impermeabili
In qualche caso, c’è software addizionale che permette di:
• «vedere» i dati di qualità dell’aria
• calibrare i sensori sulla base di un dato o uno strumento di riferimento
• correggere effetti di temperatura e umidità
• combinare i dati fra loro (per es. con dati meteo, con i social media, ecc.)
TIPICHE CARATTERISTICHE DI UN PROGETTO
‘‘SMART CITY AIR QUALITY SENSING’’

8. 31/07/2018 8 www.pollution.it
• Chicago Array of Things
• IBM Green Horizons, Beijing
• Earthsense, UK
ESEMPI REALI ATTUALMENTE DISPONIBILI

9. 31/07/2018 9 www.pollution.it
• sensori non abbastanza sensibili
• misure influenzate da variazioni di temperatura e umidità
• cross-interferenze fra diversi gas
• maggiore deriva in condizioni estreme
• durata del sensore ridotta in condizioni estreme
Come risultato di quanto sopra, i progetti di qualità dell'aria nelle SMART CITY
spesso generano dati di scarsa qualità dell'aria, costano molto più del previsto
rispetto alle previsioni e generalmente non riescono a raggiungere gli obiettivi del
progetto.
CRITICITA’ RISCONTRATE NEL MONDO REALE

10. 31/07/2018 10 www.pollution.it
• Sensori migliori (OVVIO…?)
Es. sensore GSS per O3 -> 1ppb, no cross-sensitivity OK
sensore ECS per SO2 -> 30ppb, si cross-sensitivity KO
• Focus solo sui parametri per cui si hanno sensori affidabili
Es. stazione AQY per O3, NO2, PM2.5
• Algoritmi implementati
Es. correzione output, cross-correction sensori
• Migliore design degli strumenti
Es. circuito campionamento, elettronica low-noise, gestione temp.
• Strumenti software
Es. cloud calibration, machine learning, service alerts
SOLUZIONI ADOTTATE NEL MONDO REALE

11. 31/07/2018 11 www.pollution.it
I costruttori leader devono adottare tutte tali
soluzioni – e non solo – per garantire risultati
superiori a quelli ottenuti in passato
SOLUZIONI ADOTTATE NEL MONDO REALE

12. 31/07/2018 12 www.pollution.it
STANDARD
REFERENCE METHOD
UNA RAPIDA CARRELLATA DI TECNOLOGIE
TRANSPORTABLE
REFERENCE METHOD
‘’NEAR REFERENCE’’
METHOD
SMART SENSORS

13. 31/07/2018 13 www.pollution.it
CENTRALINE DI MONITORAGGIO DELLA QUALITA’ DELL’ARIA
‘’STANDARD REFERENCE METHOD’’
UNA RAPIDA CARRELLATA DI TECNOLOGIE

14. 31/07/2018 14 www.pollution.it
UNA RAPIDA CARRELLATA DI TECNOLOGIE
CENTRALINE COMPATTE DI MONITORAGGIO DELLA QUALITA’ DELL’ARIA
‘’STANDARD REFERENCE METHOD’’

15. 31/07/2018 15 www.pollution.it
UNA RAPIDA CARRELLATA DI TECNOLOGIE
CENTRALINE COMPATTE DI MONITORAGGIO DELLA QUALITA’ DELL’ARIA
‘’STANDARD REFERENCE METHOD’’
INSIDE !!

16. 31/07/2018 16 www.pollution.it
STRUMENTI ‘’NEAR REFERENCE’’
UNA RAPIDA CARRELLATA DI TECNOLOGIE

17. 31/07/2018 17 www.pollution.it
STRUMENTI ‘’NEAR REFERENCE’’
UNA RAPIDA CARRELLATA DI TECNOLOGIE
INSIDE !!

18. 31/07/2018 18 www.pollution.it
Le nostre soluzioni a supporto
della qualità dell’aria nelle smart city
Biossido di azoto (NO2), ozono (O3) e
particolato (TSP, PM10, PM2.5, PM1)
Biossido di azoto (NO2), ozono (O3) e
particolato (PM2.5)
AQY
Parametri analizzati: Parametri analizzati:
UNA RAPIDA CARRELLATA DI TECNOLOGIE
SMART SENSORS

19. 31/07/2018 19 www.pollution.it
• Sensore O3 brevettato, tecnologia a
semiconduttore confrontabile con
analizzatori approvati EPA
• Sensore NO2 che combina algoritmi
brevettati con i risultati del sensore di O3
per eliminare le interferenze derivanti
(cross-sensitivity)
• Sensore PM2.5 basato su tecnologia laser-
scattering combinata con algoritmo per la
compensazione di umidità e temperatura
• Limite di rilevabilità di 1 ppb per O3 e NO2,
con correlazione di 0,98 e 0,82
rispettivamente nei test di confronto con i
metodi di riferimento EPA statunitensi
• Misurazione e report data a intervalli di 1
minuto
• Possibilità di archiviare oltre 5 anni di dati, con
connettività Wi-Fi o 4G
AQY1 per la qualità dell’aria nelle SMART CITY

20. 31/07/2018 20 www.pollution.it
LOS ANGELES
Due AQY sono stati installati presso la stazione di
monitoraggio dell'aria di Rubidoux nel South Quality Air
District.
I dati degli AQY sono stati confrontati con i dati della
strumentazione USEPA Federal Reference Method (FRM) e
Federal Equivalent Method (FEM) per un periodo di 30
giorni.
AQY1 per la qualità dell’aria
nelle SMART CITY– confronto per USEPA

21. 31/07/2018 21 www.pollution.it
AQY1 per la qualità dell’aria
nelle SMART CITY– confronto dei dati O3

22. 31/07/2018 22 www.pollution.it
AQY1 per la qualità dell’aria
nelle SMART CITY– confronto dei dati NO2

23. 31/07/2018 23 www.pollution.it
AQY1 per la qualità dell’aria
nelle SMART CITY– confronto dei dati PM2.5

24. 31/07/2018 24 www.pollution.it
100 unità AQY1 sono in fase di installazione in diverse
parti di Los Angeles in collaborazione con il distretto di
gestione della qualità dell'aria della South Coast.
Le prime 25 unità sono operative da dicembre 2017 e
il resto dell’installazioni sarà completato entro giugno
2018.
Grazie a questo grande numero di dati che verranno
forniti, sarà possibile dare un grande contributo ai
modelli di PM2.5, O3 e NO2 nella regione interessata.
AQY1 per la qualità dell’aria
nelle SMART CITY– Installazione a Los Angeles

25. 31/07/2018 25 www.pollution.it
UN’ULTIMA CONSIDERAZIONE…....

26. Matteo Monticelli
matteo.monticelli@polgroup.it
www.pollution.it