CIoTA: Controlador IoT de Aula. Proyecto pesentado en la Feria de las Ciencias de Sevilla en su 22 Edición.

CIoTA

CIoTA

¿Qué estamos viendo?

Cuando conectas el Dispositivo CIoTA, los icónos de arriba cambian y te muestran en cada uno de ellos, los rangos mínimos y máximos establecidos de comodidad y seguridad según el caso donde se vaya a emplear (aula de clase, oficinas, hogar,...), con un código de color y el valor actual de la temperatura (medida en grados centígrados), la humedad relativa del ambiente (medida en porcentaje de humedad respecto al agua que sería el 100%), la luminosidad (medida en lux, donde un Lux equivale a un Lumen por metro cuadrado). Nos permite cuantificar la cantidad total de luz visible y la intensidad de la iluminación sobre una superficie. Se sigue con el nivel de ruido en el ambiente (medido en decibelios por metro de distancia a la fuente), el nivel de CO2 en el ambiente (medido en partículas por millón, para saber si es necesario ventilar la sala o no), el nivel de COV (que son Compuestos Orgánicos Volátiles y engloban todos aquellos hidrocarburos que se presentan en estado gaseoso a la temperatura ambiente normal o que son muy volátiles a dicha temperatura. Algunos de ellos son extremadamente peligrosos para la salud y el medioambiente) y por último el nivel de NOx (Los óxidos de nitrógeno son un grupo de gases compuestos por óxido nítrico (NO) y dióxido de nitrógeno (NO2). El término NOx se refiere a la combinación de ambas sustancias.)

La alarma de CO2 se soluciona con ventilación, abriendo por ejemplo las ventanas, pero para los demás gases hace falta un purificador de aire. Si el icono de purificador de aire aparece en la pantalla anterior, se recomienda cerrar las ventanas y usar rápidamente un purificador de aire, ya que de no hacerlo estaríamos expuestos a grandes riesgos para nuestra salud.

¿Quieres saber cómo está construido y diseñado el CIoTA? ¿Quieres hacerte uno?

Toda la información que hemos seguido (los grupos de 1ºESO del IES Cantillana) y en especial 1ºESO A se encuentra en la siguiente Biblioteca:

Lecturas IoT del sensor CIoTA

Controlador IoT de Aula "CIoTA" es un dispositivo diseñado para crear un ambiente de aula propicio y beneficioso para el aprendizaje en el aula por parte del alumnado. Si las condiciones de temperatura, humedad, luminosidad, ruido y CO2 entre otras, son las adecuadas, los alumnos podrán asimilar mejor los conocimientos transmitidos en el aula.

Si quieres ver el póster de este post en grande y animado haz click aquí.

El CIoTA nace con este propósito. Instalado cerca de la pizarra indicará mediante una señalización lumínica que algunos de los parámetros no es correcto, para que el profesor lo corrija al instante. El estado del aula podrá ser monitorizado por un centro de control en el instituto o por la administración educativa de la Comunidad Autónoma en cualquier momento.

Otra funcionalidad importante es mirar por la eficiencia energética y ahorro de consumos de energía, controlado la temperatura e iluminación adecuadas en horario lectivo y velando por un ahorro de consumo en periodos no lectivos, indicando por ejemplo, si hay luces encendidas en un aula.

ID CIoTA:

Ayuda-> Este ID lo muestra el dispositivo CIoTA en el menú "ID CIoTA". Usa el mismo para conectar.

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Biblioteca con toda la información relativa al MAIoTA
Biblioteca con toda la información relativa al CIoTA

Allí encontrarás diagramas de bloques, esquemas eléctricos, características de los sensores, fórmulas matemáticas y todo lo necesario para analizar y fabricar un dispositivo CIoTA.

Cuando lo tengas fabricado, sólo tiene que conectarlo en esta web, para monitorizar de manera remota, indicado el ID de tu CIoTA y pulsando conectar. Todos los servicios de conectividad IoT, te los ofrece gratis AHSGAME.com

Toda la información que necesitas, que por favor no dudes en consultarla, la puedes consultar a los creadores de esta mágnifica idea en los siguiente emails:

Introducción a las unidades de medida de los gases

Cuando se trata de determinar la concentración de contaminantes (polución) del aire en la atmósfera, las unidades de medida que normalmente observamos son mg/m3, µg/m3, ppm o ppb. Estas se utilizan en los umbrales e índices de calidad del aire para ayudar a proporcionar una línea base de lo que constituye aire limpio y del cúal no lo es. Con esta información las personas comprendemos mejor el nivel aceptable de contaminantes en el aire que respiramos. Pero, ¿qué significan exactamente estas unidades de medida y como podemos pasar de una a otra?

¿Qué significan las unidades de mg/m3, µg/m3, ppm y ppb?

Las concentraciones químicas en el aire generalmente se miden en unidades de masa de la sustancia (miligramos, microgramos, nanogramos, picogramos) por volumen de aire (metro cúbico o pies cúbicos). Así, mg/m3 representa miligramos (una milésima de gramo) por metro cúbico de aire, mientras que µg/m3 representa microgramos (una millonésima de gramo) por metro cúbico de aire. Sin embargo, estas concentraciones también se pueden expresar como partes por millón (ppm) o partes por mil millones (ppb) en volumen mediante un factor de conversión. Para ello empleamos el peso molecular de la sustancia química, que por cierto, es diferente entre los contaminantes, junto con la temperatura y la presión atmosférica. Normalmente para pasar de una unidad a otra se presupone una temperatura de 25 grados Celsius y una presión de 1 atmósfera.

Conversión entre µg/m3 – ppb y mg/m3 – ppm

La fórmula de conversión entre µg/m3 (microgramos por metro cúbico) y ppb (partes por mil millones) es la siguiente:

  • La conversión de ppb a µg/m3 es:

Concentración (μg/m3) = peso molecular x concentración (ppb) ÷ 24,45

  • La conversión de µg/m3 a ppb es:

Concentración (ppb) = 24,45 x concentración (μg/m3) ÷ peso molecular

El número 24,45 en ambas ecuaciones, es el volumen (en litros) de un mol (peso molecular en gramos) de un gas cuando la temperatura es de 25 °C y la presión es de 1 atmósfera (1 atm. = 1,01325 bar).

Las mismas ecuaciones anteriores también se pueden utilizar para la conversión entre mg/m3 (miligramos por metro cúbico) y ppm (partes por millón).

¿Qué es el índice de calidad del aire (AQI)?

Índice de COV y NOx, empleado en el CIoTA. Fuente suministrada por Sensirion AG.

Por último veremos que es el índice de calidad del aire (siglas AQI en inglés). El AQI es una escala que se utiliza para mostrar, cómo de contaminado está el aire, junto con los riesgos de salud y medioambientales asociados con cada calificación. Un AQI se calcula utilizando estándares establecidos basados en investigaciones médicas para los niveles aceptables de los principales contaminantes del aire.

Los índices de calidad del aire tienen dos propósitos principales (los dos primeros) y un propósito en el CIoTA:

  • Informar a la ciudadanía sobre la calidad del aire de forma comprensible para que pueda tomar medidas para proteger su salud.
  • Ayudar a los países a desarrollar y evaluar políticas para mejorar la calidad del aire.
  • Para el CIoTA informar a la Dirección del Centro educativo, que ese aula necesita un purificador de aire y mientras no se instale el purificador, no se pueden dar clases en el aula en cuestión, por los riesgos elevados graves contra la salud del alumnado que ovbiar esta información conllevan.

Existen muchos índices diferentes de calidad del aire utilizados por varias agencias gubernamentales. Sin embargo, ninguno de los AQI revisados por nosotros incluía todos los parámetros relevantes sobre la calidad del aire para todos los períodos de tiempo de interés. Por lo tanto, nosotros empleamos el AQI adecuado para aularios de Centros educativos, basados en nuestro estudio de los datos existentes, dando como resultado:

  • COV: Índice = 230 empieza a ser crítico (el purificador de aire debe arrancarse en torno a 140) y 380 muy perjudicial (se debe abandonar inmediatamente el aula y cerrarla). Mirar Figure 1 arriba.
  • NOx: Índice = 180 empieza a ser crítico (el purificador de aire debe arrancarse en torno a 100) y 380 muy perjudicial (se debe abandonar inmediatamente el aula y cerrarla). Mirar Figure 2 arriba.

22ª Feria de la Ciencia en Sevilla

Podrás ver el CIoTA y el CAsén en La 22ª Feria de la Ciencia se celebrará los días 8, 9 y 10 de mayo de 2024 en Fibes, Palacio de congresos y exposiciones de Sevilla.

Feria de la Ciencia se celebrará los días 8, 9 y 10 de mayo de 2024
22ª Feria de la Ciencia de Sevilla que se celebrará los días 8, 9 y 10 de mayo de 2024

¡Te esperamos en la feria! ya que tendremos un stand allí los días 8, 9 y 10 de mayo del 2024, para resolverte cualquier duda que tengas y para que lo puedas ver, tocar y observar en funcionamiento.

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