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可穿戴技术通过个人空气质量监测器来应对空气污染和烟雾

2019-08-22

可穿戴技术通过个人空气质量监测器来应对空气污染和烟雾

  • London Smog
    2015年4月10日,从樱草山和2015年4月10日的天际线看到伦敦金融区的高空气污染。 照片:Reuters / Toby Melville
  • Santiago Smog
    2015年6月22日,烟雾笼罩着智利首都圣地亚哥。随着越来越多的人进入世界城市,全球变暖加剧了烟雾,烟尘和臭氧水平,对更智能的空气质量监测的需求正在增长。 照片:Reuters / Ueslei Marcelino

当Hamish Stewart骑自行车到伦敦街头时,他将一个小小的数字设备夹在他的衬衫领或裤子口袋里。 可穿戴技术并没有跟踪他旅行的距离或他燃烧的卡路里:相反,它测量了汽车,公共汽车和工厂中有多少有毒污染物正在扼杀斯图尔特的通勤。

他的设备收集的所有数据都会上传到众包的空气质量地图。 红色,黄色和蓝色的阴影表示城市中颗粒物质含量特别高的部分,增加了哮喘发作和长期肺部和心脏问题的风险。 斯图尔特在骑自行车或带着他的女儿走出去之前,先在智能手机上查询彩色地图。

“有些街道非常糟糕,我不会把她带到婴儿车里,”他说。 “我避开城里的某些地方。”

斯图尔特是“ ”的早期采用者,这是一家位于旧金山的创业公司Tzoa的个性化空气质量监测器。 它是少数几个将用户转变为公民科学家的小工具和应用程序之一。 通过每天收集数百个超本地读数,佩戴者可以跟踪他们暴露于有害污染的方式,就像其他人描绘他们的睡眠模式,慢跑路线和心率一样。

Tzoa Device & App Tzoa的enviro-tracker(中心)及其随附的智能手机应用程序可让用户跟踪他们个人对空气污染的影响。 在电话中,蓝色斑点表示空气质量高的地方,而黄色和橙色区域分别表示空气质量的公平或差。 照片:Tzoa

开发人员说,他们的新生设备不仅仅是另一种量化日常生活细节的方法。 他们正在构建比重型空气监测器更便宜和更容易的技术,以便日常用户可以限制他们暴露于污染。

众包数据还可以帮助填补政府传感器留下的空白,这些传感器在几个不连续的位置收集样本,但不能在整个社区收集样本。 这些设备提供强大,精确的数据,但它们太昂贵,无法在更广泛的范围内推广。

“监测不力是清洁空气计划的一个肮脏的小秘密,”华盛顿特区自然资源保护委员会清洁空气主任John Walke说道。“我们周围的空气污染地理位置分散,以至于[标准显示器]提供了非常好的空气污染。公众对当地空气质量的看法不佳。“

专家表示,即使城市在抑制烟雾,烟尘和臭氧水平方面取得重大进展,对智能空气质量监测的需求也在不断增加。

“即使在我们所拥有的一些最干净的城市,空气污染仍然很高,以至于存在巨大的健康风险,”加州大学戴维斯分校负责人Anthony Wexler说。 “这很难与人沟通。 他们向外看,说“它看起来很干净” - 但你看不到空气污染正在扼杀你或损害你的肺部。“

据世界卫生组织室内和室外空气污染导致每年约800万人死亡。 ,全球约有一半的人口面临高度空气污染,随着全球气温升高,空气质量的可能性增加,这一数字可能会增加。

韦克斯勒表示,研究人员和联邦环境官员对个人空气质量监测仪的出现感到兴奋。

“一个典型的城市可能有一个[官方]监视器,或者可能有一些监视器。 但即使是一个街区,空气污染也可能完全不同,“他说。 新技术是“努力处理每个城市的变化”。

还有待观察有多少典型的消费者对追踪他们的个人污染风险感兴趣。 在美国,只有38%的美国人表示,他们在最近的盖洛普担心空气污染“大量”,低于去年的46%。

可穿戴技术本身仍处于早期阶段,目前尚不清楚这些设备是否会像智能手机一样新颖或无处不在。 国际数据公司预测,今年公司预计将出货近 “智能可穿戴”设备,而Android,苹果,Windows和其他智能手机则为 。

ENVIRO-跟踪

Tzoa的联合创始人凯文·哈特(发音为“zo-ah”)表示,三年前,他在加拿大不列颠哥伦比亚省的一个工业现场担任电工时,得到了他的enviro-tracker的想法。

船员戴着纸面罩以防止吸入隐形的二氧化硅粉尘颗粒,这可能导致肺癌和矽肺病。 面罩很热,很不舒服,所以当工人认为灰尘水平可能很低时,他们有时会把它们脱掉。 “我们只是在猜测我们是否处于危险之中,”哈特回忆道。

租用空气质量的显示器不是一种选择:设备太昂贵,使用起来很复杂,而且太重,无法在工业现场周围进行操作。 因此,哈特与他在温哥华的工程师和物理学家朋友合作,在Fitbit腕带或Apple Watch上制作了一个小巧轻便的原型。

夹式装置使用微型风扇吸入空气。 颗粒物和花粉通过一排微小的激光传感器,这些传感器使用光散射技术和算法来计算每个粒子的数量和大小。 GPS坐标有助于将数据与众包地图相匹配,内部气压计可检测温度,湿度和大气压力。

随附的应用程序提出了改善用户室内和室外空气质量的具体建议,例如清洁地毯,烹饪时打开通风口或在特别朦胧的日子里避免剧烈活动。

伦敦的Hamish Stewart是测试enviro-tracker测试版的10位“大使”之一。 最终版预购(售价139美元),预计将于2016年4月开始发货.Tzoa已于今年夏天预售了400个追踪器。

该公司还在构建更高级的研究版本。 该创业公司最近在众筹网站Indiegogo筹集了85,000美元用于开发该模型,加拿大研究人员正在印度测试这种设备,研究在室内炉灶中燃烧木材,煤炭和动物粪便造成的空气污染。

Tzoa Research Device 位于旧金山的Tzoa正在开发一种研究级空气质量监测仪,以配合其可穿戴式环境跟踪仪。 照片:Tzoa

清洁微风

并非所有空气质量初创公司都在建造自己的设备。

是一个由三名以色列工程师开发的智能手机应用程序和平台,而不是从政府空气质量监测器中剔除公共数据。 BreezeoMeter的首席营销官Ziv Lautman解释说,该团队然后应用自己的算法和数据分析来进一步完善这些测量,实时向下钻到街道和街区。

他说,应用程序的想法是在BreezeoMeter的首席执行官Ran Korbr三年前进行狩猎之后发布的。 Korbr的妻子患有哮喘并且当时怀孕,所以他想在以色列的Haifa找到一个适合他不断壮大的家庭的社区。

Korbr打电话给当时为以色列环境保护部工作的劳特曼,询问特定社区的空气质量测量。 “我们首先看到的是数据非常普遍,”劳特曼回忆道。 “我想获得真正影响我的数据,而不是其他人。”

BreezeoMeter NYC BreezeoMeter应用程序的快照显示了2015年4月纽约皇后区的空气质量水平。 照片:BreezeoMeter

利用他们对空气质量扩散建模和软件的了解,该团队构建了BreezoMeter应用程序,该应用程序现在可以跟踪美国,欧洲,以色列和中国100个城市的空气质量。 该公司最近在旧金山增设了一个办事处,该办事处是针对以健康为重点的创业公司的商业加速器计划的一部分。

Lautman说,BreezoMeter还与政府官员合作,帮助城市确定具体的污染源,并针对他们的清洁空气。 “我们真正的希望是成为智能城市的下一个趋​​势,”他说。 该团队的目标是使空气质量成为有价值的健康指标,如胆固醇水平或体重指数。

“下次你去看医生,你实际上可以看到你接触过多少空气污染,”劳特曼说。 “我们有可以测量你的心率,血压的工具。 下一阶段是衡量我们环境中的一切。“


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责任编辑:璩镝