대기 질은 아프리카에서 가장 중요한 공중 보건 문제 중 하나가 되었습니다.공기질이 나쁨매년 전 세계적으로 HIV, 결핵, 말라리아를 합친 것보다 더 많은 사람이 사망합니다..그리고 그것은 빙산의 일각에 불과합니다.대기 오염으로 인해 사람들은 두통을 느끼고 피곤함을 느끼기 때문에 생산성이 저하됩니다.

예를 들어 인도는 가난하다.공기질.인도의 열악한 대기 질이 국내 총생산에 미치는 영향은 다음과 같습니다.1000억 달러매년.

열악한 공기 질로 인한 건강상의 위험은 알려져 있습니다.그러나 이를 정기적으로 측정하기 위해 모니터링 스테이션을 설치하는 데는 항상 비용이 많이 듭니다.

나는입자물리학자, Witwatersrand 대학의 충돌기 입자 물리학 연구소 소장 및가속기 기반 과학을 위한 iThemba 연구소, 남아프리카 공화국의 단위국립연구재단.기술이전 활동의 일환으로남아프리카 대기 질 모니터링 컨소시엄, 정책 입안자와 긴밀한 관계를 유지하고 남아프리카의 대기 질 개선에 관심이 있는 다양한 분야의 과학자들로 구성된 팀입니다.

우리는 남아프리카에서 처음으로 비용 효과적인 제품을 만들기로 결정했습니다.공기질 모니터링 시스템센서, 사물인터넷, 인공지능을 기반으로 합니다.우리는 이 시스템에 이름을 붙였습니다.공기.

25명으로 구성된 우리 팀은 센서, 통신 및 연구 분야에서 입자 물리학자로서 20년 이상의 경험을 보유하고 있습니다.인공지능.입자물리학에서는복잡한 시스템다양한 기술과 다양한 분야로.입자 물리학에는 전기 및 정보 공학이 포함됩니다.데이터 과학인공 지능 등이 있습니다.

오직130개의 대형 대기질 측정소남아프리카에서.역 주변의 공기질만 측정합니다.이것이 바로 훨씬 더 넓은 지역의 공기 질을 측정하기 위해 이러한 관측소 주변에 설치된 Ai_r 시스템으로 구성된 비용 효율적이고 밀도가 높은 네트워크가 필요한 이유입니다.

우리의 비전은 남아프리카 전역에 수만 개의 이러한 장치를 배치하는 것입니다.

인공지능 활용

Ai_r은 만드는 데 약 미화 100달러가 드는 작은 상자 모음으로 구성됩니다.상자는 모든 건물의 창틀에 장착할 수 있으며, 그곳에서 공기 샘플을 채취하고이 데이터를 실시간으로 클라우드에 다시 공급.클라우드와 결합된 인공지능을 통해 모델링과 예측이 이루어집니다.

인공지능은 마술을 부리지 않습니다.과학자들이 작업을 수행하기 위해 제어하는 ​​일련의 수학적 도구입니다.데이터 세트를 통합하고, 데이터로부터 학습하고, 자동 모델을 생성합니다.그러면 엄청난 양의 자원이 절약됩니다.

공기질 모니터링에서는인공지능이러한 센서가 생성하는 방대한 양의 데이터로부터 학습한 다음 예측을 하게 됩니다.예를 들어, Ai_r은 날씨 변화가 공기 질에 미치는 영향을 알려줌으로써 어느 지역이 더 오염된 공기를 갖게 될지 알 수 있습니다.

인공지능 없이, 공기 질을 모니터링하고 예측할 수 있는 비용 효율적인 시스템을 마련하는 것은 매우 어려울 것입니다.

요하네스버그의 공기질 측정

공기질을 측정할 때 목표는 도시의 평균 공기질뿐만 아니라 핫스팟(공기질이 가장 나쁜 곳)을 식별하는 것입니다.

매우 오염된 공기의 핫스팟은 공기의 질이 더 좋은 콜드스팟에 아주 가까이 위치할 수 있습니다.공중 보건상의 이유로 우리는 특정 날짜에 공기 질이 나쁜 곳을 알고 예측할 수 있어야 합니다.이것이 우리가 당국이 심하게 영향을 받은 지역의 대기 오염을 억제할 수 있는 방법을 마련하도록 설득할 수 있는 유일한 방법입니다.

우리는 이미 출시했습니다약 20개의 새로운 장치가소웨토그리고브람폰테인요하네스버그에서는 앞으로 몇 달 안에 120개가 더 추가될 예정입니다.도시의 두 지역 모두 매일 수만 대의 차량이 운행되어 대기 오염 위험이 높습니다.

공기질 센서도 설치했습니다.위트워터스랜드 대학교그리고iThemba 연구소.우리는 소웨토 지역의 학교에 이러한 장치를 배포하기로 Gauteng 교육부와 계약을 맺었습니다.민간 Netcare 그룹의 병원들도 공기 품질 장치를 호스팅하기로 합의했습니다.

있다공개 대시보드당사가 수집하는 모든 데이터를 귀하가 볼 수 있는 당사 웹사이트에서.

프로젝트는2024년 6월 출시.정부는 이에 대해 매우 긍정적으로 반응했으며 현재 이 시스템을 남아프리카 공화국의 공식 대기 질 점수 시스템에 통합하고 있습니다.사퀴스.우리는 또한 추가 배치를 위해 요하네스버그 시의 강력한 지원을 받았습니다.

Ai_r 시스템 측정미세먼지 2.5.이들은 극도로작은 입자먼지, 먼지, 그을음 또는 연기와 같은 오염 물질.이러한 미립자의 문제는 사람들이 이를 흡입한다는 것입니다.그들은 사람들의 혈류로 들어가서 심장 마비, 암 및 기타 질병을 일으킬 수 있습니다.이것이 바로 미세먼지 2.5의 양이 일반적으로벤치마크로 사용됨전 세계적으로 대기 질을 위해.

작동 원리

공기질 측정 장치는 상자에 들어 있습니다.그것은 공기 중으로 빛을 쏘는 작은 레이저를 가지고 있습니다.빛이 어떻게 산란되고 반사되는지에 따라 입자의 농도를 측정할 수 있습니다.그런 다음 측정값은 사물 인터넷 기술을 통해 5분마다 안테나를 통해 데이터가 저장되는 클라우드 기반 시스템으로 통신하는 상자 내부의 작은 컴퓨터로 전송됩니다.따라서 더 이상 아무도 공기질 샘플을 수집하지 않아도 됩니다.

우리는 또한 매우 적은 전력을 사용하도록 장치를 최적화했습니다.전력 공급이 중단되는 경우에도 장치에는 며칠 동안 지속되는 비용 효율적인 배터리가 장착되어 있습니다.유지 관리가 매우 쉽습니다.남아프리카 전역에 출시할 수 있는 가격이 저렴합니다.

기존 네트워크는 계속 성장하여 2024년 말까지 아프리카 최대 규모의 비용 효율적인 자동 대기질 측정 시스템이 될 것입니다.

우리는 실제로 오염을 측정하고 그것이 얼마나 나쁜지 알아내야 문제 영역을 매우 효율적으로 목표로 삼는 완화 전략을 설계할 수 있습니다.목표는 다음과 같은 영향을 가장 많이 받는 사람들의 공기 질을 개선하는 것입니다.대기 오염.

이 기사는 다음에서 재출판되었습니다.대화크리에이티브 커먼즈 라이센스에 따라.읽기원본 기사.