☁️⛈️🌤️ Sistema di Monitoraggio della Qualità dell'Aria Interna Basato su IoT

Descrizione del Progetto

Questo progetto consiste nello sviluppo di un'applicazione IoT per scenari di smart home, includendo funzionalità di monitoraggio dei parametri ambientali interni, come temperatura, umidità e concentrazione di gas, raccolta e previsione dei dati. Il sistema include i seguenti componenti:

Componenti del Sistema

1. Dispositivo Smart IoT

   • Costituito da una scheda di prototipazione (ad es. ESP32) collegata a sensori ambientali.
   • Sensori inclusi: temperatura esterna, umidità esterna e rilevazione di fuga di gas (es. monossido di carbonio).

2. Proxy Dati

   • Applicazione software che gira su un dispositivo non IoT (es. laptop o Raspberry Pi).
   • Si occupa di acquisire e memorizzare i dati su un database INFLUX.

3. Sistema di Gestione Dati

   • Utilizza strumenti INFLUX e GRAFANA per la memorizzazione delle serie temporali e la creazione di dashboard.

4. Analisi Dati

   • Applicazione separata per la previsione dei valori di temperatura, umidità e concentrazione di gas nei successivi X secondi.

Funzionalità

Il dispositivo IoT deve supportare le seguenti funzionalità:

• Acquisizione Dati: Valori dei sensori acquisiti ogni SAMPLE FREQUENCY secondi.
• Trasmissione Dati: Trasmissione dei valori dei sensori a un back-end remoto tramite Wi-Fi, utilizzando protocolli di messaggistica come MQTT, CoAP o HTTP.
• Configurazione Dinamica: Possibilità di cambiare il protocollo e configurare i parametri a runtime.
• Calcolo dell'Indice di Qualità dell'Aria (AQI): L'AQI viene calcolato in base alla media delle ultime 5 misurazioni.

Componenti Aggiuntivi

• Recupero della Temperatura Esterna: Sviluppato un componente per recuperare la temperatura esterna media dalla tua posizione attuale tramite un servizio API meteo aperto.
• Bot Telegram: Un bot per ricevere avvisi e report periodici con i valori medi dei sensori.
• Dashboard Web: Una dashboard web per monitorare più stazioni di qualità dell'aria contemporaneamente, con funzionalità di registrazione e configurazione di nuovi dispositivi.

Tecnologie Utilizzate

Scheda ESP32 con sensori DHT11 (per temperatura/umidità) e MQ-2 (per monitoraggio gas).

Valutazione delle Prestazioni

È stata effettuata una valutazione delle prestazioni dell'acquisizione dati e dei componenti di analisi, calcolando il ritardo medio e il rapporto di consegna dei pacchetti per ciascun protocollo supportato, e l'errore quadratico medio (MSE) per gli algoritmi di previsione.