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嘉義縣中小學華碩AirBox空氣盒子安裝說明(201609)

2016-09-20 · admin · 參考文件 · 點閱數：1372

壹.PM2.5與華碩空氣盒子

PM是懸浮微粒(particulate matter)的縮寫，指漂浮在空氣中、類似灰塵的微小粒狀物，而其中直徑小於2.5微米(μm)的「細懸浮微粒」簡稱為「PM2.5」。這些細戀浮微粒的大小僅約人類頭髮的1/28，能夠穿透肺部氣泡，直接進入血管中隨著血液循環全身，影響生態環境與人體健康。空氣中PM2.5的濃度可以利用紅外線或雷射感測加以量測，而簡單型的PM2.5紅外線感測電子元件成本低廉、可連接常見的MCU微電腦主板(如Arduino、Raspberry Pi等)，故也常被作為玩家自造(Maker)的作品。

「空氣盒子」是華碩雲端等業者提出的空氣品質偵測物聯網(IoT, Internet of Things)應用計畫，免費提供專用的空氣品質感測器-空氣盒子給各機關學校安裝，並將量測數據(包含温度、濕度及PM2.5濃度)回傳至雲端伺服器提供各種大數據(Big Data)研究及應用。首代空氣盒子感測器在2016年初首先安裝於台北市，並擴及至多個縣市；至於本縣與嘉義市、雲林縣(雲嘉嘉)獲贈的空氣盒子感測器則稱為二代版本。

貳.華碩空氣盒子2.0外觀

華碩雲端提供的空氣盒子2.0版感測器是由研揚科技生產，整組包含感測器本體、USB電源線(固定在本體上)以及USB電源供應器三部份：

感測器本體上有一個白色保護蓋，由左右兩側的卡筍固定在本體上；取下保護蓋後可看見本體外側的溫、濕度與PM2.5感測元件窗口：

參.華碩空氣盒子2.0安裝

空氣盒子--空氣品質監測物聯網計畫量測的主要對象是存在於我們生活環境空氣中的PM2.5細懸浮微粒，因此將空氣盒子感測器設備安裝在室外空間較能測得適當的數據，但需注意空氣盒子本體不防水，故應注意避免遭受雨水淋濕。而空氣盒子2.0版採用無風扇設計，外部的空氣是利用熱對流的原理穿過保護蓋與本體之間的空隙，靠感測元件窗口上方的半月形構造導入感測元件，因此在安裝時儘量將本體保持垂直，讓外部的空氣通過保護蓋進入感測元件：

空氣盒子2.0設備本身並無須額外設定，也沒有任何開關或燈號顯示，故只要接上電源即可。而嘉義縣各校配發的空氣盒子感測器設備出廠時已設定自動抓取縣網中心配發各校Dlink DAP2660無線網路基地台上的IoT SSID(與TANetRoaming/EduRoadm/iTaiwan並存並設定為隱藏)，透過RouterBoard RB450網路存取閘道器經由專用虛擬通道將測得的温濕度與PM2.5濃度值回傳至華碩OmniStore雲端物聯網平台，因此空氣盒子安裝的位置必須能夠穩定存取Dlink DAP2660無線網路基地台，若無線網路基地台置於室內，尚須留意下班後門窗關閉時是否仍能正常連線。

註：Dlink DAP2660
1.關於縣網中心配發至各校之Dlink DAP2660無線網路基地台及RouterBoard RB450網路存取閘道器請參見：http://enc.cyc.edu.tw/modules/tadnews/index.php?nsn=396
2.若貴校在空氣盒子所連接的DAP2660無線網路基地台與網路存取閘道器之間經過具VLAN功能的網管型網路交換器，則須增設一組VLAN ID 400讓空氣盒子IoT通道通過。

肆.偵測數據資料應用

在華碩雲端空氣盒子物聯網計畫下，空氣盒子感測器設定在每三分鐘截取一筆感測值資料並回傳至OmmiStore雲端物聯網平台，我們可透過該平台提供的API介面讀取量測值並加以應用。相關API格式可從http://airbox.asuscloud.com/doc/sandbox/ 查得；讀取的資料則以JSON格式回傳。

為了便於本縣各校利用這些數據資料，縣網中心提供一個簡化過的API：http://enc.cyc.edu.tw/airbox/?schID=學校代碼 ，可取得該代碼學校最近30分鐘內的最後一筆記錄值，包括：學校名稱、資料回傳時間、溫度、濕度、PM2.5濃度以及感測器狀態(上線或離線)等，各個資料欄位間以逗號相隔；若10分鐘內無資料回傳，則將回傳離線狀態。同時，縣網中心也提供適用於XOOPS網站區塊的PHP程式碼，可在學校網站上呈現量測數據：

伍.安裝案例

華碩空氣盒子2.0已安裝在嘉義縣市及雲林縣部份學校及公立圖書館，以下列出幾個實際安裝空氣盒子的案例：


嘉義縣立圖書館(大門左側)


北回歸線太陽館(辦公室外)


水上鄉圖書館(大門右側)


頂六國民小學(中走廊公佈欄上方)