麻省理工學院可感知城市實驗室開發的一個開源工具使個人能夠輕鬆且經濟地監測空氣質量。空氣污染對公眾健康構成了重大威脅，世界衛生組織認為全球每年有超過400萬人因空氣質量差而過早死亡。儘管如此，全面的測量仍然有限。然而，麻省理工學院的一個研究小組現在推出了一個開源的、負擔得起的、便攜式的污染檢測設備，可以擴大空氣質量監測能力。

這種檢測器被命名為Flatburn，可以通過3D打印或訂購廉價的零件來生產。研究人員已經對它進行了校準，測試後公開發布了關於它的所有信息–如何建造它、使用它和解釋數據。”

麻省理工學院可感知城市實驗室主任卡羅-拉蒂說：”我們的目標是讓任何地方的社區團體或公民個人能夠測量當地的空氣污染，確定其來源，並在理想情況下，與官員和利益相關者建立反饋迴路，以創造更清潔的條件。”

“我們已經在世界各地做了幾個試點，我們已經完善了一套原型，包括硬件、軟件和協議，以確保我們收集的數據從環境科學的角度來看是強大的，”Senseable City Lab的研究科學家、新發表的一篇詳細介紹掃描儀測試過程的論文的作者之一Simone Mora說。Flatburn設備是一個更大的項目的一部分，被稱為城市掃描儀，使用移動設備來更好地了解城市生活。

“希望隨著開源的Flatburn的發布，我們可以讓基層團體以及欠發達國家的社區遵循我們的方法，建立和分享知識，”可感知城市實驗室的研究員、該論文的另一位共同作者An Wang說。

這篇論文最近發表在《大氣環境》雜誌上。

除了Wang、Mora和Ratti之外，該研究的作者還有： Yuki Machida，Senseable City Lab的前研究員；Priyanka deSouza，科羅拉多大學丹佛分校的城市和區域規劃助理教授；Tiffany Duhl，馬薩諸塞州環境保護部的研究員，在項目進行時是塔夫茨大學的助理研究員；Neelakshi Hudda，塔夫茨大學的研究助理教授；John L．杜蘭特，塔夫茨大學土木與環境工程教授；以及Fabio Duarte，Senseable City Lab的首席研究科學家。

Senseable City Lab的Flatburn概念可以追溯到大約2017年，當時麻省理工學院的研究人員開始製作一個移動污染探測器的原型，最初將部署在馬薩諸塞州劍橋市的垃圾車上。探測器以電池為動力，可通過電源或太陽能電池板進行充電，數據存儲在設備中的一張卡上，可以遠程訪問。

該項目目前的擴展涉及在紐約市和波士頓地區測試這些設備，觀察它們與已經工作的污染檢測系統相比表現如何。在紐約，研究人員使用5個探測器在2021年的四個星期內收集了160萬個數據點，並與州政府官員合作比較結果。在波士頓，該團隊使用了移動傳感器，將Flatburn設備與塔夫茨大學和一個州政府機構部署的最先進的系統進行評估。

在這兩種情況下，探測器被設置為測量細顆粒物以及二氧化氮的濃度，面積約為10米。細小的特定物質是指通常與燃燒物質有關的微小顆粒，來自發電廠、汽車內燃機和火災等。

研究小組發現，移動探測器估計的細小顆粒物的濃度比已經使用的設備要低一些，但有足夠強的相關性，因此，在對天氣條件和其他因素進行調整後，平本設備可以產生可靠的結果。

“在跟踪他們的部署幾個月後，我們可以自信地說，我們的低成本監測器應該表現得與[標準檢測器]相同，”Wang說。”我們有一個大的願景，但我們仍然必須確保我們收集的數據是有效的，可以用於監管和政策目的，”

研究人員發現，在移動環境中的汽車頂部使用這些裝置，目前的工作壽命大約只有6個月。他們還發現了一系列潛在的問題，人們在普遍使用Flatburn探測器時將不得不處理這些問題。這些問題包括研究小組所說的”漂移”，即探測器的讀數隨著時間的推移而逐漸改變，以及”老化”，即設備物理條件的更根本的惡化。

儘管如此，研究人員仍然相信這些裝置會運作良好，而且他們在發布Flatburn這個開源工具時提供了完整的說明。這甚至包括與官員、社區和利益相關者合作的指導，以處理結果並試圖形成行動。

Mora說：”與社區合作是非常重要的，讓他們反思污染源，這個項目最初的想法是使環境數據民主化，這仍然是目標，”杜阿爾特補充說。”我們希望人們擁有分析數據的技能，並與社區和官員接觸。”