Misurare l'aria ambientale: Wuerfeli vs. Oxocard Science Plus
15.3.2024
Traduzione: Rebecca Vassella
Tra le altre cose, l'Oxocard Science Plus è in grado di misurare la qualità dell'aria ambientale. Poiché può essere programmata liberamente, posso sfruttare queste misure. Costruisco quindi uno strumento di misura QE Wuerfeli e aggiungo alcune funzioni supplementari.
Il QE Wuerfeli e l'Oxocard Science Plus hanno alcuni elementi in comune: entrambi provengono da un'azienda svizzera, entrambi sono in grado di misurare il contenuto di anidride carbonica nell'aria ed entrambi utilizzano il sensore Sensirion SCD40 CO₂. Anche questo proviene da un'azienda svizzera e indica la necessità di ventilare gli spazi interni.
Questo è tutto per quanto riguarda le somiglianze. Per il resto, i due prodotti sono quasi opposti. Il Wuerfeli è un dispositivo estremamente semplice, sul quale non è necessario impostare o configurare nulla. Basta collegarlo e funziona. Lo svantaggio è che si tratta di un «one trick pony», cioè sa fare solo ciò per cui è stato creato.
L'Oxocard è l'opposto: un microcontrollore liberamente programmabile con vari sensori di misura. Oltre alla CO₂, può misurare anche umidità, luminosità, temperatura, pressione dell'aria, distanze e suoni. Oxocard offre una semplice interfaccia di programmazione con cui puoi realizzare le tue idee. Ho spiegato il concetto in modo più dettagliato in questo articolo:
Il modello Science Plus è nuovo di zecca. Rispetto al precedente modello Science, si distingue soprattutto per un maggior numero di sensori e un altoparlante integrato.
Oxocard Science Plus come replica di Wuerfeli
Per testare la flessibilità di Oxocard, provo a trasformarlo in un cubo.
Wuerfeli visualizza quattro colori a seconda della qualità dell'aria: blu per una qualità ottima, verde per una buona qualità, arancione per un'aria un po' soffocante e rossa per un'aria molto soffocante. I diversi colori si basano sui seguenti valori:
- blu = fino a 550 ppm (parti per milione)
- verde = da 550 a 1000 ppm
- arancione = da 1000 a 1600 ppm
- rosso = oltre 1600 ppm
Poiché Oxocard può essere programmato liberamente, dovrebbe essere possibile impostare la visualizzazione dei colori senza grandi sforzi. Ed ecco che in pochi minuti ho programmato uno script che visualizza il colore giusto a seconda del valore CO₂, come anche il valore ppm corrispondente. È davvero molto semplice.
Fonte: David Lee
Tuttavia, devo ammettere che la mia replica non si avvicina all'originale di Wuerfeli. Il suo display è luminoso e tridimensionale, visibile da tutti i lati. Cambia colore con le transizioni di valore, pulsa quando arriva aria fresca nuova, si attenua quando la luce ambientale è scarsa e si spegne completamente di notte. Quindi il dispositivo non disturba di notte e consuma meno energia. La batteria da 5000 mAh dura almeno tre giorni. Con l'Oxocard e lo schermo costantemente acceso, la stessa batteria dura circa un giorno.
Almeno posso sicuramente migliorare la visualizzazione sul microcontrollore. Quindi creo un nuovo script.
Fonte: David Lee
Visualizzazione più bella
Vorrei un gradiente di colore, animato se possibile, invece di un monocromo piatto. Poiché non ho idea di come implementarlo, do un'occhiata ad alcuni programmi di esempio e trovo quello che cerco in «Simple Clouds». Visualizza un gradiente di colore animato con un solo colore di base e diversi valori di luminosità.
Converto l'esempio nel codice colore CO₂. Avrei preferito che l'animazione fosse un po' più silenziosa, più discreta, e che fluisse dagli angoli verso il centro. Ma non so come adattare lo script e se sia possibile farlo.
Quindi programmo io stesso un gradiente che parte dagli angoli, con cerchi cromatici. Il risultato è così così. In definitiva, un singolo cerchio al centro è più bello. Sono soddisfatto, anche se non si avvicina al look di Wuerfeli.
Attenuare lo schermo
L'Oxocard Science Plus è dotato di un sensore di luminosità, che da solo non mi serve a nulla, ma dopo aver cercato nella documentazione ho scoperto che la retroilluminazione dello schermo può essere attenuata o spenta completamente con il comando «backlight()». Così posso fare in modo che l'Oxocard regoli la luminosità dello schermo in base all'ambiente circostante.
In condizioni di buio completo, fermo l'animazione nello script, perché non è comunque visibile. I dati continueranno a essere registrati.
Il meccanismo di Wuerfeli è ancora più sofisticato: il display si spegne solo quando è buio da un po' di tempo. Anche questo potrebbe essere programmato nell'Oxocard.
Grazie all'oscuramento, il dispositivo non disturba di notte. In teoria, dovrebbe anche consumare meno energia; in pratica, però, la batteria non dura molto di più. Probabilmente è il processore a consumare la maggior parte dell'energia.
Tono di avviso
Quando si tratta di costruire un dispositivo il più possibile simile a Wuerfeli, quest'ultimo rimane comunque imbattibile. Invece di continuare con questo obiettivo, do al mio programma CO₂ alcune funzioni aggiuntive che Wuerfeli non ha. La prima cosa che faccio è sfruttare l'altoparlante integrato, che ha lo scopo di emettere un segnale di avvertimento se la qualità dell'aria diventa più scadente. Questo compensa lo svantaggio che il display di Oxocard è chiaramente visibile solo dalla parte anteriore.
Se il colore passa da blu a verde, emette un solo segnale acustico. Da verde ad arancione ne mette tre. Da arancione a rosso, emette cinque segnali acustici un po' più lunghi.
Registrazione dei dati
Con l'Oxocard, i dati di misura possono essere registrati in modo permanente, cioè salvati in un file. È disponibile uno script di esempio per Science Plus che salva e visualizza i valori di CO₂ per un'intera settimana. Anche se lo script viene interrotto o la scheda viene scollegata dall'alimentazione, i dati vengono conservati e la registrazione può essere continuata all'avvio successivo del programma. Modificando una singola riga dello script, viene registrata anche la temperatura o l'umidità invece della CO₂.
Tuttavia, lo script salva i dati in un formato binario con cui non posso fare nulla sul computer. Pertanto, programmo il mio file di log in formato CSV in modo da poter importare il tutto in Excel o in un altro programma per fogli di calcolo.
Fonte: David Lee
Al momento non mi servono questi dati. Nel migliore dei casi, potrebbe essere utile registrare la temperatura e l'umidità nello stesso modo in una stanza in cui non mi trovo spesso. Il bello è che posso ampliare e personalizzare il sensore in qualsiasi momento.
Come ultima cosa temporanea, lo script visualizza il valore medio della sessione corrente quando premo uno dei tasti freccia. Anche in questo caso, per ora non ne vedo il senso, ma l'ho creato per il piacere di farlo.
Fonte: David Lee
L'Oxocard e le sue funzioni dipendono da me
La mia replica del Wuerfeli è tutt'altro che perfetta. Tuttavia, posso trasformare l'Oxocard Science Plus in un dispositivo di misurazione secondo le mie idee. Che si tratti di un semplice cubo o di un sofisticato strumento di analisi dei dati.
Ma questo richiede tempo e pazienza. Oxocard Science Plus fa al caso tuo se ti piace programmare.
Wuerfeli, invece, è perfetto se non hai tempo o voglia di imparare a usare il dispositivo. Non richiede alcuna familiarizzazione, nessuna configurazione, niente di niente. «Plug and play» nel vero senso del termine. E incoraggia a ventilare proprio come qualsiasi altro dispositivo di misurazione di CO₂.
Dopo tutto, con l'Oxocard non è necessario programmare tutto da zero, ma sono disponibili numerosi script di esempio. Puoi anche usare quello che ho creato per questo articolo: clicca qui per scaricarlo.
David Lee
Senior Editor
David.Lee@digitecgalaxus.chIl mio interesse per il mondo IT e lo scrivere mi hanno portato molto presto a lavorare nel giornalismo tecnologico (2000). Mi interessa come possiamo usare la tecnologia senza essere usati a nostra volta. Fuori dall'ufficio sono un musicista che combina un talento mediocre con un entusiamso eccessivo.
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