如何利用鴿子精準地監測空氣質量

　　是不是覺得空氣質量監測站的數據不可靠?看機智的歐洲人民如何應用LoRa技術，借助鴿子的力量更精準地監測空氣質量。

　　一、空氣污染每年造成820萬人死亡

　　根據世界衛生組織數據，每年約有820萬人死于與空氣污染有關的非傳染性疾病，這相當于每分鐘就有15人因為空氣污染而死亡。可以說空氣污染已經成為了地球上最大的環境污染之一。

　　即使空氣污染問題已經這么嚴重了，但其卻往往得不到應有的重視。因為空氣污染對人體的傷害往往需要很長時間才能體現，將空氣污染直接歸于死因通常很困難，通常只會被記錄為一個促成因素。

　　為此各國政府都做出了許多努力，如在城市的各個地方放置空氣質量監測設備，為人們提供實時可查的空氣質量指數(AQI)。但許多人對此數據還是持有懷疑態度。畢竟空氣質量監測設備被安置在固定地方，如果污染源距離設備較遠，意味著檢測出的空氣指數與實際數據很可能并不相符。

　　針對這個問題，法國 Plume Labs 公司與法國國家科學中心、倫敦帝國大學等一流科研機構合作，推出了一個有趣又有效的方案。

　　二、讓鴿子監測空氣質量情況

　　2016年，Plume Labs 公司讓十只經過訓練的鴿子背上了載著傳感器的小背包，一邊在倫敦飛翔，一邊實時監測空氣質量數據，并將相關數據直接發到了社交網站Twitter。

　　鴿子背包里的傳感器能監測 PM2.5 、PM10 、臭氧、二氧化硫與二氧化氮(往往來源于汽車尾氣)等指標。這個小背包輕如羽毛，并經獸醫確認過安全性。

　　該公司最近還開發了便于行人攜帶的版本，以用來實時監測地面空氣質量。目前正在自行車和長跑愛好者等經常在戶外活動的人群中測試。

　　三、相關技術方案猜測

　　我們來討論一下那個可愛的小背包。該公司并沒有透露他們使用了哪些無線技術讓鴿子把數據傳輸至地面，但我們可以推測它不是 GSM(背包太小還得插SIM卡，而且能耗太高)，同時也應該不是 WLAN 或者 ZigBee ，畢竟二者的傳輸距離也只有200米不到。或許最可能是 LP-WAN(低功耗廣域網絡)的一種。在此我們假設是近年熱門的 LoRa 技術。在這個案例中，采用 LoRa 技術有什么好處呢?

　　?超長距離：在城市中通信距離可遠達 3 - 8km，郊區可達 15 - 22km，任鴿子自由飛翔也不需擔心飛出服務區;

　　?超低功耗：兩節7號電池可以用近10年，可以用到鴿子都老了;

　　?通信可靠：使用擴頻調制技術可消除一定的噪聲干擾，再不擔心城市中復雜的電磁干擾環境

　　對于 LoRa 技術的相關需求，ZLG致遠電子可以提供ZM470SX系列無線擴頻通信模塊，模塊采用LoRa調制技術設計，安全可靠的同時，也完美解決了小數據量在復雜環境中的超遠距通信問題。

　　在抑制同頻干擾的性能方面，相較傳統的FSK或OOK等調制技術，該模塊更具有明顯的優勢，其內部的LoRa調制解調器集成擴頻調制及出色的前向糾錯技術，甚至能將數據從噪聲中(負信噪比)提取出來，保障數據完整可靠。

　　在遠距離傳輸的性能方面，由于該系列模塊集成了+20dBm的可調功率放大器，以及超過-148dBm的接收靈敏度，鏈路預算達到了行業領先水平，特別適合應用于遠距離傳輸且對可靠性要求極高的場合。

　　相信在城市這樣電磁干擾非常復雜的環境里，可愛的小鴿子們如果能背上這樣優秀的通信模塊，其監測的空氣質量也會更加精準吧