Как одна мариупольская семья пыль измеряет

Мариуполец Евгений Ануфриев решил рассказать, как он вместе со своими детьми стал измерять пыль в воздухе и получил первый инженерный опыт в построении защищенной системы сбора информации об уровне загрязнения воздуха в Мариуполе.

Все началось со взгляда на рыженькую шапку за окном офиса. Каждый мариуполец знает, что рыжую шапку не носят, ею дышат. Эта пелена рутинно расплывалась по небу, захватывая горизонт. Хотелось чего-то большого и светлого после довольно унылых технических задач, которые решал в тот день, а тут еще и это перед глазами.

Забегая вперед скажу, что тема экологии к тому моменту была на повестке дня, прошли митинги, организованные Максимом Бородиным, эти выбросы невозможно было воспринимать как норму. Перед глазами было очередное “северное сияние” из рыжей пыли в небе и мой монитор на столе (монитор был без пыли, спасибо менеджеру Рите, регулярно пилившей всех за чистоту ). 

Регулярный выброс отравы был настолько наглым, что воспринимался как личный вызов. А слабо повлиять на вот это? Что ты можешь сделать? 

Нельзя сказать, что не было задач, поглощающих скудный временной ресурс родителя двух детей. Браться за еще один проект означало еще более плотный цейтнот. Но это была ситуация, связанная напрямую  со здоровьем конкретно моих детей тоже. Смог + прогулка = бронхит у ребенка. А это минус месяц реабилитации от уже существующего недуга неоднозначного происхождения.

Хотелось прекратить практику, когда зав. детским отделением планирует койки ориентируясь на вид из окна - разнесет ветер смог или нет.

Ключевые вредные факторы были известны - это частицы микропыли, напрямую участвующие в метаболизме человека. Эта мелкая промышленная пыль появилась совсем недавно в масшатабах эволюции организма и не имеет защитных барьеров. Конечно, это не стружка ржавого металла. Как правило, это кристаллы химических соединений, участвующих в тех.процессе загрязнителя. После вдоха такая пыль попадает внутрь и участвует в обмене веществ, нарушая его, вызывая вообще все что угодно. Из-за пыли в пустынях у некоторых рас, например монголоидной, появились складки глаз, жители солнечных районов выработали пигментацию кожи. Возможно через пару поколений у выживших мариупольцев и будет подобие жабр, но мне и моим детям это не грозит, поэтому – действовать!

Было решено ввязаться в это грязное дело с частичками 2,5 микрометра, летающими в нашем воздухе. Нужно было наращивать резонанс, дать людям понимание, чем именно они дышат прямо сейчас! Тут же был набросан план решений. Для проектируемой системы мониторинга воздуха были выдвинуты критерии - минимум человеческого участия (автоматизация сбора проб), массовая повторяемость, защита информации, публичность и низкая стоимость. Через сутки был составлен черновой проект в трех вариантах. В качестве онлайн медиа площадки мониторинга воздуха предполагался сайт 0629, над техническими потрохами которого я в тот момент трудился. Проект был отправлен на рассмотрение, а я продолжил бороздить инженерный океан.

При реализации системы хотелось многого. Например, простоту изготовления блока замеров. Чтобы устройство мог собрать человек без технической подготовки за выходные. Чтобы этих устройств были десятки, тогда ни один человек не сможет сказать - вы врете. Чтобы человек верил своему “градуснику” за окном, а не рассказкам клерка из корпорации. Чтобы была видна вся картина, карта - где можно дышать а где бежать. По задумке это должно дать аудитории понимание реальной картины загрязнения, и в конечном итоге связать причину личных проблем со здоровьем как следствие ужасных нарушений экологии. Возможно, в дальнейшем это побудит принять ответственные шаги – например, на выборах, выбрав не дядю с трубы а человека его контролирующего. Назовем это фактором гражданского самосознания.

Как инженеру хотелось сделать все с размахом : автообновление прошивок устройств, агрегатор с процессингом и API для медиа площадок плюс добавить криптографии - закрыть обмен индивидуальными ключами и хешировать данные (для невозможности подмены замеров ). Все это было реализовано!

Но настоящий старт проекту дала Анна Мурлыкина, найдя средства на реализацию устройств замера, на проведение НИОКР с реальными датчиками и железками (деньги дал немецкий фонд Томсона). Тогда же была поставлена медиа-подача замеров воздуха. Евгений Санатарчук и команда инженеров 0629.com.ua реализовали ответную часть системы, отображающую в онлайн-режиме данные с агрегатора данных.

Подобно авианосцам, первым устройствам замера были присвоены имена. Это имена миньонов - Боб, Стюарт и Кевин, собирали и тестировали их вместе с детьми. Устройство состоит из двух блоков-коробочек: внешний блок датчиков на улице и размещаемый в отапливаемом помещении микрокомпьютер размером с кредитку, выполняющий всю работу по замеру, шифрованию и доставке данных.

Устройства предполагалось разместить в разных точках города, максимально возможно покрыв карту. Первопроходцами разместившими устройства дома стали Алекандр Горбаченко и Василий Дмитриев, спасибо им большое – люди, на практике вовлеченные в этот проект и разделившие ношу по доработке и тестированию первоначальных версий. 

Вы ждали описания противодействия ? И это было! Все эти работы не могли не оказаться без внимания тёмных сил, и однажды мы столкнулись с неправдоподобно чистыми замерами воздуха. Исправные датчики и проходивший автотесты комплект упорно показывал идеально чистый воздух, даже когда он таковым не являлся. Кто-то явно хотел выдавать желаемое за действительное. Так как криптографическая система исключала подделку данных, виновника предстояло искать непосредственно около мест сбора забора воздуха в датчик. Маленький диверсант-паучок, смастерив фильтр из паутинки внутри трубки забора воздуха, фильтровал воздух до идеально чистого состояния для своего нового жилища. Это было обнаружено в двух устройствах с разницей в день. Природа быстрее человека ищет выход! Возможно, мариупольцам светит жить с подобными защитниками и паутиной ? Аллегории напрашиваются сам собой, мы же изменили конструктив добавив защиту от пауков в устройства.

Кроме паучка, было еще и ведро вечно горевших переходников RS232, в критический момент с которыми помог Макс Бородин, не требуя ничего взамен, просто в поддержку всей этой задумки. Сергей Лапчинский помог с коммуникацией.

Работа стабилизировалась и стал вопрос о качестве замеров. На помощь пришел Бородин с командой. Совместно с купленным громадой анализатором провели калибровку наших приборов. Уверен, что большинство не слышало о тестовых силиконовых аэрозолях, видах погрешности и прочих вещах связанных вообще с теорией измерений. Многократно провоняв в глухом помещении при линейном осаживании микрочастиц, были получены нормализационные таблицы для датчиков, и теперь мы знаем даже больше, чем написано в даташите.

Оглядываясь назад понимаешь, что даже масштабный проект можно запустить, когда есть единомышлениики. Иногда это пафосно называют “командой”. Я же называю этих людей – практиками, готовыми на поступки ради общей цели.

Если вы хотите тоже установить в своей квартире датчик измерения воздуха - пишите Евгению Ануфриеву в Фейсбук, подключайтесь!

Следите за состоянием запыленности воздуха в Мариуполе через систему мониторинга 0629