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【開源公益專案】LASS環境感測網路系統

作者:哈爸/編輯:歐敏銓
 

LASS_Logo

LASS(Location Aware Sensor System),顧名思義可知,這是一套「環境感測器網路系統」,而且是開源和公益的定位。

為何動手做這套系統呢?

事實上,在物聯網的應用中,環境變化的即時監測是很重要的一個領域,這包括空氣品質、大地防災(如土石流預警)、公共建設監控(如橋樑)等,都對監控系統有很大的需求。

不過,這些系統大多是由官方或特定機構主導來設置的,一般民眾並沒法得到這些資訊。相較之下,LASS就是希望從Bottom up建置一套環境感測系統,任何人都可以自己輕易地架設起來,再把所得資訊分享出去;任何想知道某地環境狀況的人,都可以在地圖上看的到。

LASS的重要性

以空氣品質監控來說,這套系統若用在中國,相信會有很大的用處。如果看過柴靜製作的這部禁片《穹頂之下》,就能深刻了解到PM2.5霾害對人類的威脅。

柴靜拍攝的《穹頂之下》紀錄片,突顯了中國霾害的嚴重性。

「呼吸是沒辦法選擇也沒辦法逃避的,你的每一口呼吸它都在!」她在片中引WHO的警告指出:「隨著顆粒物和空氣污染暴露的不斷提高,將增加人類患肺癌的風險,顆粒物被列為人類一級癌物。」

如果北京城內城外普遍建置了這套LASS系統,大家隨時可以得知某地某時的空污狀況,而且能夠掌握污染源的來處,這不是讓看不見的威脅給現形了嗎?(問題是,中國官方願意暴露這些資訊給民眾知道嗎?)

且不論中國的霾害問題,根據NASA的資料顯示,台灣的PM10懸?微粒濃度是OECD的36個國家中排名第二糟的,而國人十大死因中,就有七大死因和空氣污染密切相關,豈能輕忽。

Maker們合力來架起這個系統吧!

這樣一套由民眾自建的環境感測網路系統,要展現其應用價值,顯然必須大範圍的佈建,而且需解決許多技術上的問題,例如要用多少種感測器?如何部署?系統如何整合?以及最關鍵的,要花多少錢?

換個是在五年前提出LASS,恐怕只能當做實驗室的題目,或只是一場大夢。但進入今日的自造者時代,我們大有機會合力來完成這個大夢。

以下來簡介這套系統現階段的架構及功能定位。

1. 系統功能:

如前所述,LASS是一套具備環境感測器的網路系統架構,而且要讓Maker有能力自製所需要、且能與系統相容的感測器套件,再將感測到的資料提供給任何使用者。為此,我們需要提供一套完成度夠高的系統雛型,以賦予所有使用者俱備監測全部感測器的能力。

以下是我們提出的上層系統架構及感測端設備架構。

LASS上層系統架構示意圖

LASS上層系統架構示意圖

LASS感測設備端架構

LASS感測設備端架構

1.1 三層網路系統架構

網路系統架構可分三層,分別是感知層、網路層和應用層,各層運作方式及特色請見下表說明。

表一 系統架構運作方式與特色

螢幕截圖 2015-09-28 22.08.37

表二 LASS警報架構

螢幕截圖 2015-09-28 22.10.17

1.2 設備端設計

LASS系統支援的感測設備是可客製化的,目前已整合 Dust/UV/sound 感測器,未來新增的感測器支援,將開放給社群提供。

LASS感測設備原型

LASS感測設備原型

設備端的設計上有以下特色:

  • 所有感測器資料含GPS 地理資料
  • WiFi 網路無法連線資料能繼續感測儲存,自動等待網路聯通
  • 無網路連線狀態下,一般情況資料可以儲存ㄧ個月以上
  • 架構上支援多感測器
  • 結構化針對感測器客製化設計,盡可能降低加入新感測器的困難度
  • 支援電池供電,支援太陽能充電,目前應可支援晴天下持續運作
  • 支援省電模式,根據電池電量自動轉換省電模式

LASS 未來展望

針對LASS的發展,我們設定了四個階段,即原型期、客製化期、融合期、貢獻期,目前已完成原型的開發,正邁向第二階段的客製化期,工作重點包括簡化零件的取得、發展零件包、準備教材,讓它能進入Maker教育體系等。

LASS已開始進行街道實測

LASS已開始進行街道實測

關於四階段發展藍圖,有興趣的朋友請見延伸閱讀之講義檔介紹。

再次強調,LASS是個開源的公益專案,不是我們的,是大家的,所得資料也是大家的,我們提出的系統與硬體只是實作的方式而已,有需要請自由取用。

我們也鼓勵衍伸性專案與應用,若與發展目標相符、對Maker、LASS社群或社會有貢獻的計畫,我們也樂意提供支援。

至於有人若覺得可以將部分商業化的,也放心去做,我們支持您,不過身為計畫發起者,我們自己會秉持中性和公益的立場。

當然,整個系統需要很多的幫助,如果你有興趣,歡迎會跟我們聯繫。

哈爸

哈爸

希望集結台灣PRO Maker社群力量,共創讓世人注目的開放硬體計畫,並發展出創新的Maker經濟模式。

現職為晶片設計公司架構師,熱愛 Linux,熟悉嵌入式系統設計、通訊系統以及軟體設計。曾任 Linux 認證講師,Java 認證講師。

現兼任MakerPRO社群顧問,主持【哈爸陪你問】online QALASS開源環境監測網路專案、Maker零件包計畫等。
哈爸

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2 Comments

  1. 你好,之前有幸參與創客基地的座談會,發現你們的理想令我十分敬佩,因自己非科系生,但對Maker領域及PM2.5有興趣(因自己生處的公司為重汙染的產業),我應如何入門呢?須到那買零件包呢?

    Post a Reply
    • 你好,歡迎加入MakerPRO社群參與討論:https://www.facebook.com/groups/makerpro.cc/
      PM2.5的部分歡迎加入LASS社群討論:https://www.facebook.com/groups/1607718702812067/?fref=ts
      LASS有出零件包:http://www.icshop.com.tw/product_info.php/products_id/20524

      FYI

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