SCC-PG: Leveraging Community Partners and IoT Based Sensors to Improve Localized Air Quality Monitoring in Communities
SCC-PG:利用社区合作伙伴和基于物联网的传感器来改善社区的本地空气质量监测
基本信息
- 批准号:2243646
- 负责人:
- 金额:$ 14.67万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2023
- 资助国家:美国
- 起止时间:2023-04-15 至 2024-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Approximately 91% of the world population lives in environments that do not currently meet air quality standards. In the United States (U.S.), the Clean Air Act of 1970 has resulted in air pollution concentrations dropping below national standards, meaning that most communities in the U.S. have cleaner air. However, clean air is not realized across all communities, especially in communities of color, where air quality can differ significantly. Further, regulatory air quality sensors that are sparsely deployed may not accurately detect the quality of air that residents breathe in their communities. With the availability of low-cost sensors and advancement of low-cost single-board computers and microcontrollers, this research aims to provide residents with an ability to accurately understand their air quality through the deployment of an Internet of Things (IoT) air quality sensor. We will meet with residents that have been affected by both redlining and nearby pollution sources to better understand how air quality affects their daily lives and what air quality information is most beneficial to them. In addition, the team will closely collaborate with partner school(s) to create K-12 curriculum for students to learn how to create their own air quality sensor, deploy it at their school, and make the air quality readings publicly available.In this research, we will combine the availability of low-cost particulate matter sensors with the accessibility of IoT compatible single-board computers and microcontrollers to enable publicly available fine-grained air quality information. To provide real-time access to the data, a prototype mobile application for both iOS and Android, along with a web dashboard, will be developed. To address common challenges of both power and connectivity, we will partner with PCs for People to deploy the sensors and provide connectivity through their existing infrastructure. An enclosure will be developed that ensures proper airflow, has low interference with wireless communication, and is modular to allow other sensing capabilities in the future. We will compare the findings from a test deployment of the sensors with regulatory sensors readings and share the results with the community and local officials. To ensure the sustainability of the project and provide an opportunity for it to expand, we will create an open-source Computer Science and Engineering curriculum in partnership with a local middle school and we will pilot a tech camp at our university.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
目前,世界上约有91%的人口生活在不符合空气质量标准的环境中。在美国(U.S.),1970年的《清洁空气法》使空气污染浓度下降到国家标准以下,这意味着美国大多数社区的空气更清洁。然而,清洁空气并不是在所有社区都能实现,特别是在有色人种社区,那里的空气质量可能差异很大。此外,稀疏部署的监管空气质量传感器可能无法准确检测居民在其社区中呼吸的空气质量。随着低成本传感器的可用性以及低成本单板计算机和微控制器的进步,本研究旨在通过部署物联网(IoT)空气质量传感器,为居民提供准确了解空气质量的能力。我们将与受红线和附近污染源影响的居民会面,以更好地了解空气质量如何影响他们的日常生活,以及哪些空气质量信息对他们最有益。此外,该团队将与合作学校密切合作,为学生创建K-12课程,学习如何创建自己的空气质量传感器,在他们的学校部署它,并将空气质量读数公开。在这项研究中,我们将联合收割机与低成本颗粒物传感器的可用性相结合,板计算机和微控制器,使公众能够获得细粒度的空气质量信息。为了提供对数据的实时访问,将开发一个适用于iOS和Android的移动的原型应用程序,沿着一个网络仪表板。为了应对电力和连接方面的共同挑战,我们将与PC for People合作,通过其现有基础设施部署传感器并提供连接。将开发一种外壳,以确保适当的气流,对无线通信的干扰低,并且是模块化的,以允许未来的其他传感功能。我们将把传感器测试部署的结果与监管传感器读数进行比较,并与社区和地方官员分享结果。为了确保该项目的可持续性,并提供一个扩展的机会,我们将与当地一所中学合作创建一个开源的计算机科学与工程课程,我们将在我们的大学试点一个技术营地。这个奖项反映了NSF的法定使命,并被认为是值得支持的,通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估。
项目成果
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