Как собрать станцию мониторинга качества воздуха и подключить к Sensor.Community

Важное: перед размещением вне помещения учтите климатические условия — сильный мороз, жара и продолжительная влага требуют дополнительных мер защиты корпуса и питания.

Почему это полезно

• Вы получите локальные данные о качестве воздуха в своём районе — часто точнее, чем общегородская карта из одной-двух станций.
• Проект даёт практический опыт с электроникой, прошивками и IoT-конфигурациями.
• Загружая данные на Sensor.Community, вы вносите вклад в гражданскую науку.

Ключевые запросы (для SEO)

• собрать станцию качества воздуха
• airrohr инструкция на русском
• Sensor.Community подключение
• DIY станция мониторинга PM2.5

1. Компоненты

Чтобы собрать станцию, подготовьте стандартные электронные компоненты и простые монтажные аксессуары.

Что понадобится:

• NodeMCU v3 или v2 (микроконтроллер на базе ESP8266)
• Датчик пыли SDS011 (PM2.5 / PM10)
• Датчик BME280 (температура, давление, относительная влажность) — 6-контактный
• 8 шт. перемычек «female-to-female» для подключения
• Блок питания 5 В, 2 А и кабель USB → micro-USB
• 2 пластиковых колена для водостока (для корпуса)
• Пластилин-фиксация или липкие ленты
• Стяжки (кабельные хомуты)
• Изолента (скотч)
• Гибкая пластиковая трубка (внутренний диаметр ≈ 6 мм)

Примечание: это стандартная сборка; Sensor.Community поддерживает множество других комбинаций датчиков — SDS018, PMS5003 и пр.

2. Установка драйвера

Подключите NodeMCU к компьютеру через USB. На Linux обычно драйвер уже есть; на Windows и macOS может потребоваться установка драйвера для USB-to-serial.

Windows:

• NodeMCU v2 (CP210x): откройте папку CP210x и запустите CP210xVCPInstaller_x64.exe (или x86).
• NodeMCU v3 (CH340/CH341): откройте папку CH341SER и запустите SETUP.exe.

macOS:

• NodeMCU v2 (CP210x): распакуйте папку CP210x и запустите установщик, затем перезагрузите Mac.
• NodeMCU v3 (CH341SER): распакуйте CH341SER и запустите установщик, затем перезагрузите Mac.

Если устройство не определилось, проверьте в диспетчере устройств (Windows) или в терминале (команда ls /dev/tty.* на macOS/Linux).

3. Прошивка (flash) прошивки Airrohr

1. Скачайте инструмент для прошивки Airrohr (вариант для вашей ОС).
2. Запустите приложение, в поле выбора прошивки выберите latest_en.bin (или нужную локализацию).
3. Нажмите Upload, чтобы прошить подключенный NodeMCU.

Совет при ошибке «No boards found»: в выпадающем списке Board выберите устройство с пометкой usbserial.

Важно: не прерывайте питание во время прошивки.

4. Подключение датчиков

Если у BME280 нет выводов, припаяйте 6 пинов для удобства подключения.

Подключите BME280 к NodeMCU v3 следующим образом:

Подключите SDS011 к NodeMCU v3 следующим образом:

Если у вас другие платы или датчики, смотрите руководство Airrohr на GitHub для совместимых схем.

Важно: SDS011 питается от 5 В (VU), а BME280 от 3.3 В; перепроверьте питание, чтобы не повредить датчики.

5. Настройка станции в сети и веб-интерфейс

1. При первом запуске устройство создаёт Wi‑Fi точку с именем airRohr (либо Particulate Matter / Feinstaubsensor) + ID микросхемы (chip ID), например 12980979. Запишите этот ID — он понадобится для регистрации.
2. Подключитесь к этой точке и откройте в браузере http://192.168.4.1 — откроется веб-интерфейс.
3. Перейдите Configuration → WiFi Settings, выберите вашу сеть и введите пароль.
4. Нажмите Save configuration and restart — устройство перезагрузится и подключится к вашей сети.
5. В роутере найдите устройство с именем Airrohr-, запишите его IP-адрес.
6. Откройте IP устройства в браузере, зайдите Configuration → Sensors и отметьте используемые датчики.
7. Сохраните конфигурацию и перезагрузите.
8. В разделе Current data убедитесь, что приходят первичные показания (обычно первые значения появляются за пару минут).

Совет: если после сохранения конфигурации вы не видите устройство в сети, проверьте настройки DHCP роутера и ограничения по MAC-адресам.

6. Регистрация устройства на Sensor.Community

1. Перейдите на страницу входа устройств Sensor.Community и создайте аккаунт.
2. Войдите и откройте My sensors → Register new sensor.
3. В поле Sensor ID введите записанный chip ID; в Sensor Board выберите esp8266.
4. Заполните Basic и Additional Information: название, описание, контакт (опционально).
5. В Hardware Configuration убедитесь, что отмечены SDS011 и BME280.
6. Выберите местоположение станции на карте и нажмите Save settings.

Через несколько минут данные начнут загружаться автоматически. На странице My sensors нажмите Data, чтобы просмотреть свежие значения, или Show it on map, чтобы увидеть маркер.

7. Корпус и защита от погодных условий

Для уличной установки удобно использовать два взаимозамыкающихся пластиковых колена от водосточной трубы.

Рекомендации по сборке корпуса:

• Вставьте электронику в одну секцию колена. Если трубки широкие — можно вынести вход воздуха датчика внутрь через гибкую трубку.
• SDS011 имеет металлический вход воздуха — при необходимости подключите гибкую трубку и заведите её к концу колена.
• BME280 можно вынести ближе к отверстию корпуса для лучшей оценки окружающей температуры/влажности.
• NodeMCU лучше расположить ближе к соединению между коленами, через другое колено вывести USB‑кабель.
• Зафиксируйте все компоненты пластилином или липкими лентами, чтобы исключить вибрации и перемещения.
• Обмотайте место соединения колен клейкой лентой; при необходимости закройте концы мелкой сеткой, чтобы не попадали насекомые.

Климатические примечания:

• В регионах с сильными морозами используйте термоизоляцию и позаботьтесь о том, чтобы конденсат не попадал на электронику.
• В жарком и солнечном климате защитите корпус от прямых солнечных лучей, чтобы не искажать температуру внутри.

8. Монтаж на улице и питание

Оптимальная высота установки от земли — примерно 1.5–3.7 м (эквивалент 5–12 футов). Разместите устройство в хорошо проветриваемом месте, под навесом, чтобы избежать прямого попадания дождя.

Крепление:

• Стяжки (кабельные хомуты) через отверстия в колене — простой и надежный способ.
• Можно зафиксировать под желобом или к водосточной трубе.

Питание и сеть:

• Для питания используйте длинный USB‑кабель к розетке внутри дома.
• Если Wi‑Fi сигнал слаб, установите Wi‑Fi‑репитер ближе к точке установки.
• Для автономной установки рассмотрите блок питания 5 В с внешним адаптером или небольшую батарейную систему, но помните, что SDS011 потребляет заметный ток при работе вентилятора.

9. Просмотр и анализ данных

На карте Sensor.Community можно просмотреть сведения станции, актуальные показания и графики за последние 24 часа или средние за неделю.

Показатели:

• PM2.5 — мелкие частицы диаметром ≤ 2.5 µm.
• PM10 — грубые частицы диаметром ≤ 10 µm.
• Температура, давление, относительная влажность.

Используйте меню внизу слева на карте, чтобы переключать отображаемые метрики.

Полезные дополнения и практические рекомендации

Когда такая станция даёт полезные данные — и когда нет

• Работает хорошо для отслеживания локальных изменений и сравнений соседних районов.
• Менее точна в абсолютных значениях по сравнению с государственными калиброванными станциями; данные лучше использовать для трендов и сравнений.
• Погрешности возможны при плохой вентиляции корпуса, скоплении пыли на входе или при негерметичном питании.

Альтернативные подходы

• Вариант с PMS5003/PMS7003 (оптические датчики) — чаще встречаются в проектах, имеют другие характеристики по чувствительности.
• Использование плат типа Wemos D1 mini — компактная альтернатива NodeMCU.
• Готовые коммерческие датчики/корпуса для наружной установки — дороже, но быстрее в установке.

Ментальные модели и эвристики

• «Тренд важнее одного значения»: одна аномалия может быть ошибкой, устойчивый рост PM2.5 за часы/дни — сигнал.
• Сравнение с ближайшими соседними станциями Sensor.Community позволяет выявить локальные источники загрязнений.

Мини‑методология сбора данных

1. Установите станцию в течение минимум 7–14 дней для получения предварительного тренда.
2. Сравните медианы дневных значений в спокойные и загруженные часы (утро/вечер).
3. Проведите визуальную проверку корпуса и входов каждую неделю.

Чек-лист перед запуском

Для новичка:

• Проверен драйвер USB.
• Успешно прошит NodeMCU.
• Датчики запитаны корректно (5 В/3.3 В).
• Веб‑интерфейс доступен по 192.168.4.1.
• Sensor.Community зарегистрирован и привязан chip ID.

Для продвинутого пользователя:

• Логирование локально (если нужно) настроено через SD или MQTT.
• Настроены оповещения при потере связи.
• Реализована базовая защита от влаги и насекомых.

Критерии приёмки

• Устройство показывает значения PM2.5 и PM10 в веб‑интерфейсе.
• Данные отправляются на Sensor.Community и отображаются на карте.
• Устройство стабильно работает в вашей сети не менее 48 часов без перезагрузки.
• Корпус защищён от прямого дождя и крупных насекомых.

Примеры тестов и сценарии приёмки

• Тест 1: Перезагрузка питания — станция корректно восстанавливает соединение с Wi‑Fi и Sensor.Community.
• Тест 2: Имитируем кратковременное повышение пыли (например, рядом работает пылесос) — должны появиться пики в PM-графиках.
• Тест 3: Проверка времени жизни соединения — данные приходят каждые N минут (согласно конфигурации).

План действий при неисправностях (runbook)

1. Нет доступа к веб‑интерфейсу: проверьте питание и USB‑кабель; попробуйте подключиться к точке airRohr.
2. Данные не отправляются: проверьте настройки Wi‑Fi, IP в роутере, статус в веб‑интерфейсе и лог ошибок.
3. Датчик SDS011 даёт нулевые значения: аккуратно продуйте вход, проверьте питание 5 В.
4. Корпус запотел: вынесите плату, просушите и добавьте вентиляционные отверстия/сушащий пакет.

Безопасность и конфиденциальность

• Не размещайте в данных точную домашнюю метку, если не хотите публично привязывать адрес к аккаунту — можно указать ориентир.
• Устройство подключено к вашей локальной сети — убедитесь, что роутер защищён паролем и обновлён.

Локальные особенности и советы для климата

• В холодных регионах добавьте теплоизоляцию и учтите возможность образования конденсата.
• В регионах с сильной влажностью используйте водоотталкивающие прокладки и сетку, чтобы избежать попадания насекомых и листьев.

Краткий SOP: быстрая сводка действий

1. Подготовить компоненты и проверить питание датчиков.
2. Подключить датчики к NodeMCU согласно таблицам.
3. Установить драйвер, прошить Airrohr.
4. Настроить Wi‑Fi через веб‑интерфейс, сохранить и перезагрузить.
5. Зарегистрировать chip ID на Sensor.Community.
6. Собрать в корпус, установить и закрепить на высоте 1.5–3.7 м.
7. Проверить данные на карте и настроить периодическую проверку.

Краткое резюме

Вы собрали и настроили внешнюю станцию мониторинга качества воздуха на NodeMCU с SDS011 и BME280, прошили её прошивкой Airrohr, зарегистрировали на Sensor.Community и разместили в погодозащищённом корпусе. Теперь вы получаете локальные данные по PM2.5, PM10 и метеопараметрам, которые можно анализировать и сравнивать с соседними станциями.

Сделайте регулярную проверку корпуса и соединений, и ваши данные будут полезны как вам, так и сообществу.

Краткий словарь (1‑строчные определения)

• PM2.5: частицы диаметром ≤ 2.5 мкм, вредны при вдыхании глубоко в лёгкие.
• PM10: частицы диаметром ≤ 10 мкм, включают более крупные пылевые фракции.
• NodeMCU: плата на базе ESP8266 с USB‑подключением для проектов IoT.
• SDS011: лазерный сенсор для измерения концентрации частиц PM2.5/PM10.
• BME280: датчик температуры, атмосферного давления и влажности.

Если нужны схемы подключения для других плат или список альтернативных датчиков — напишите, я подготовлю таблицу совместимости и краткие инструкции по миграции на другие модули.