Air Lab Simulator - 携帯型オープン型空気質測定装置シミュレーター
(networkedartifacts.com)- ハードウェアなしで Air Labファームウェア を実行し、空気質測定の流れと画面ナビゲーションを事前に体験できる
- シミュレーターでは ネットワーク依存機能 のみ除外され、それ以外のファームウェア動作は確認可能
- 異なる 環境 を選ぶとセンサーの読み取り値が変化し、測定状況を比較できる
- USBケーブル接続には、機器の 充電 とコンピューターへのファイルコピーの流れが含まれる
- A/Bボタン、方向キー、Touchbarでメニューの進入・取消、センサー切替、時間・メニュースクロールを操作する
ハードウェアなしでAir Labファームウェアを実行
- Air Lab Simulatorは Air Labファームウェア を実行し、実機がなくても測定やナビゲーションを試せるようにする
- 欠けているのは ネットワーク依存機能 のみで、そのほかのファームウェア動作はシミュレーターで体験可能
- 異なる 環境 を選ぶと、センサーの読み取り値に影響を与えることがある
接続の流れと操作方法
- USBケーブル接続では、機器の 充電 とコンピューターへのファイルコピーの流れを扱う
- ボタンと入力方式は次のように動作する
- A: メニューに入る・決定
- B: メニューを出る・取消
- Left/Right: メニュー変更・時間スクロール
- Up/Down: センサー切替・メニュースクロール
- Touchbar: 時間・メニュースクロール
1件のコメント
Hacker News のコメント
製品は本当に良さそうで、リリースおめでとうございます。
センサーだけのスタンドアロン機器を作り、ユーザーが望む電子ペーパーダッシュボードにデータを接続する方式も検討したのか気になります。
コミュニティ製の大気質ダッシュボードの例としては、https://usetrmnl.com/recipes/62233、https://usetrmnl.com/recipes/23306 があり、任意の電子ペーパーハードウェアに導入できるファームウェアは https://github.com/usetrmnl/firmware/ にあります。
ちなみに TRMNL で働いています。
TRMNL のような他のダッシュボードとの統合も素晴らしいと思います。
投稿者の別コメント https://news.ycombinator.com/item?id=44190541 にある詳細が目を引きました。
この記事 https://www.crowdsupply.com/networked-artifacts/air-lab/updates/firmware-simulator では、デバイスファームウェアを Wasm に移植してインタラクティブなデモを作った過程が扱われており、同僚の言う通り、これだけでもかなり良い Show HN になりそうです。
HN の Tips ページの案内どおりにメールを送り、この製品の話を Show HN として投稿してよいか確認したところ、HN 側からはもっと「直接的な」デモが必要で、デバイスがどう動きどんな感じなのかを見せる生の動画を作るよう提案されました。
ただ、デザイナー出身なので自然と作り込みたくなってしまい、そうした動画を作るのは難しく、同僚と話しているうちに以前考えていた Air Lab ウェブサイト向けのインタラクティブなレンダリング案を思い出しました。
Crowd Supply のアップデートにも書いた通り、emscripten で基本ファームウェアを WASM にコンパイルしました。ちょうどファームウェアではハードウェア抽象化レイヤーがほぼ分離されていたので、ウェブサイト上のダミーセンサーやコントロールにつなぐ API をモック実装するのは簡単でした。
その週の大半は、コンパイル済みファームウェアの周囲に Ember.js でシミュレーターアプリを作って統合することに費やし、その過程で実機よりもシミュレーターのほうがはるかに簡単にデバッグできるファームウェアバグもいくつか見つかりました。
すぐに試せないハードウェアであれば、まず HN の運営に連絡して投稿内容を確認してもらうことを勧めます。ソフトウェアプロジェクトであっても、よりインタラクティブなデモがあればたいてい有利になると思います。
もっと安価な小型版のデバイスがあれば有用だと思います。
大気質が最悪な場所はたいていより貧しい地域ですが、深刻な大気汚染にさらされながらも、現地基準では比較的余裕のある立場でも 200ドル超の大気質センサー は手が届かない価格帯です。
送料まで加えるとほぼ 300 ドル近くになり、こちらでは給与中央値に近い金額です。
特に NO₂ 測定は、微粒子だけを測る代替品よりもずっと興味深い利点であり、理論上入手可能なガスセンサーはどれもそれ自体で数百ドルします。
以前は PCB とケースだけで 19 ドル、全部品込みで 96 ドルの DIY キットがあり、今のキットは 138 ドルのようです。
それでも高いなら、ウェブサイト https://www.airgradient.com/documentation/overview/ から KiCad と STL ファイルをダウンロードし、PCB を別のところで製造し、ケースを 3D プリントし、残りの部品を aliexpress で調達すれば、より安く作れるかもしれません。
こうすれば関心のないセンサーを省いてコストを下げ、後から追加することもできます。
それでも主要な能動部品だけを見れば、ESP32S3 IC は 4 ドル、SCD41 センサーは 21 ドル、SGP41 センサーは 8 ドル、LPS22 センサーは 4 ドル程度です。
この種のデバイスで中核機能の一部を オープンソース化し、コストを最小限まで下げられれば、趣味の製作者たちが発展途上国の経済事情に合った版を作れるという希望が見えます。
それでも今後、より多くの人が買えるシンプルで安価な版を提供する方向は十分あり得ると思います。
CO₂ センサーの選択肢を検討したのか気になります。
SCD30 と SCD41 を比較したのか知りたいです。SCD30 のデュアルチャネル設計は SCD41 よりドリフトが少なく長期安定性が高いと言われていますし、SCD41 は週に一度外へ持ち出す必要があると主張されていますが、実際のデータがあったのか気になります。
Air Lab のようなデバイスでは +/-50ppm の精度で十分だと考えています。
自動補正を使うなら、ユーザーにデバイスを屋外へ持ち出すよう通知する機能も積極的に検討する予定ですし、工場校正や手動再校正も提供して、自動補正の 1 週間間隔より長く維持できるようにする計画です。
Aranet デバイスを実際に使っている: https://www.aranet.com/en/home/products/aranet4-home
この製品から学べる点は、現在の測定値を画面に非常に大きく表示していること。遠くからちらっと見ても数値がすぐ読めて、危険な範囲に入ると色が反転するので、眼鏡なしでも部屋の向こう側から悪い状態かどうか分かる
シミュレーター基準で見ると、Air Lab は何が起きているのか確認するためにかなり近づく必要がありそうで、点滅するインジケーターは点滅の合間に見て大丈夫だと勘違いしたまま視線を外しやすい
現在は実機を回転させると待機モードで大きなフォントの値を表示する縦レイアウトが出るが、まだシミュレーターには追加できていない
さらに大きなフォントを使う横レイアウトも TODO に入っている
すばらしい仕事
https://sensor.community を知っているか気になる。センサー設計もあるが、何よりセンサーデータを公開地図に集約するオープンなインフラがあるので言及している
Zigbee 対応があれば、Home Assistant のようなオープンなデータ集約システムとペアリングできてよさそう
もう一つのすばらしい大気質モニターである AirGradient にも、たとえばこの機能はない
そうすれば Home Assistant と完全に統合される
例: https://github.com/MallocArray/airgradient_esphome
統合の例としては、室内の空気質指数（AQI）が屋外より悪いときに HVAC ファン、屋根裏ファン、クロールスペースのファンを回すことが挙げられる
2023 年に Matter プロトコルへ大気質センサー対応が追加されたとのこと: https://csa-iot.org/newsroom/matter-1-2-arrives-with-nine-new-device-types-improvements-across-the-board/
引用によれば、対応センサーは PM1、PM2.5、PM10、CO2、NO2、VOC、CO、オゾン、ラドン、ホルムアルデヒドを取得して報告でき、Air Quality Cluster の追加により Matter デバイスが位置ベースの AQI 情報を提供できる
関連検索: https://www.google.com/search?q=matter+protocol+Air+Quality+Cluster
デザインが気に入った。特に電子ペーパーディスプレイがよい
Qingping Air Monitor 2(https://qingping.co/air-monitor-2/) と比べて、接続性や測定品質の面でどんな長所と短所があるのか気になる
製品紹介がここまで率直な製品が 1% でも増えてほしい
ページ上に実機があり、ユーザーは実際の動作そのままで「試す」ことができる
ビキニモデルもなく、気取ったスクリーンショットもなく、ダークパターンもない。製品そのものが語るやり方だ
Web サイト UI の背後にある細やかさから、作った人柄が伝わってくる
とてもすばらしいプロジェクトで、この分野にはもっと競争が必要だと思う。別の選択肢として、これもオープンソースの AirGradient One がある
ただ、デフォルト画面がなぜすぐ飽きるかわいいアニメーションで、実際の測定値は隅の小さな文字で表示され、しかもセンサーごとに手動で切り替えなければならないのかは理解しがたい
すべてのセンサー値を大きなフォントで表示するだけではだめなのだろうか
また、「Air Lab の公式ファームウェアはオープンソースとして GitHub で公開予定で、必要に応じて拡張やカスタマイズができる」とある
横向きと縦向きの両方に対応しているが、レイアウトはまだ最終版ではなく、もっと大きくする方向で改善したい。シミュレーターで試せる