Die Ausgangslage.

Die Luft in Innenräumen kann bis zu fünf Mal stärker verschmutzt sein als die Aussenluft. Da der Mensch über 90 Prozent seiner Zeit in Innenräumen verbringt, spielt die Luftqualität eine essenzielle Rolle. Ein erhöhter CO2-Wert kann die Produktivität beeinträchtigen und die Fähigkeit Entscheidungen zu treffen mindern.

Im Rahmen einer Bachelor-Arbeit wird untersucht, wie durch den Einsatz von IoT, die Luftqualität, in Bezug auf den CO2-Wert, verbessert werden kann. Anbei wird eine IoT-Lösung mit einer iOS-App entwickelt. Die Digio stellt neben der Expertise einen Prototypen zur Messung von CO2 und die Räumlichkeiten zur Verfügung.

Die Konzeption.

Das Grundproblem ist, dass der CO2-Wert in Innenräumen nicht gemessen wird und oft zu hoch ist. Über zwei Iterationen wird eine Mobile-Applikation mit React-Native erstellt, die Daten zur Luftqualität anzeigt und Push-Nachrichten zum Öffnen und Schliessen der Fenster an die Benutzer verschickt. Die Mobile-Applikation wird auf Basis von zwei Verhaltensänderungs-Modellen entworfen, die im Benutzer eine Verhaltensänderung herbeiführen sollen. Primär soll die Mobile-Applikation die Benutzer motivieren, aktiv die Luftqualität zu überwachen und bei Bedarf die Fenster zu öffnen.

Weiterhin wird ein IoT-Prototyp zur Messung der Luftqualität mit einem Arduino entworfen, welcher in Abständen von fünf Minuten CO2, Temperatur und Luftfeuchtigkeit misst und an eine Realtime Datenbank von Firebase sendet. Die gesammelten Daten werden mittels Firebase Cloud Functions ausgewertet. Wenn die Werte zu hoch sind, wird automatisch über den Apple Push Notification service (APNs), eine Nachricht an alle registrierten Benutzer versendet.

Systemübersicht MonitAir

Das Produkt.

Die Grundlage für die Messung der Luftqualität bietet der Adafruit Feather HUZZAH ESP8266. Mittels dem Sensor SCD30 von Sensirion werden die Daten gemessen und via REST-API in einer Firebase DB abgelegt. Diese Daten werden wiederum in einer iOS-Applikation aufbereitet dargestellt. Der funktionsfähige Prototyp wird in den Räumlichkeiten der Digio GmbH eingesetzt und verbessert spürbar die Luftqualität. Das UI der Mobile-Applikation, welche Konzepte der Verhaltensveränderung berücksichtigt, animiert die Mitarbeiter der Digio GmbH zur aktiven Luftqualitätsverbesserung.