Over dit weerstation

Dit weerstation is zelfbouw: een kastje van een handvol onderdelen, opgehangen in Nijmegen-West. Het meet fijnstof, temperatuur en luchtvochtigheid en stuurt dat elke paar minuten naar een open netwerk. Hieronder staat hoe het werkt en hoe je er zelf een bouwt.

Wat er in het kastje zit

Het ontwerp heet airRohr en komt van Sensor.Community, een burgerwetenschapsnetwerk met wereldwijd duizenden van deze kastjes. Alles is open: de bouwtekening, de software en de meetdata.

NodeMCU ESP8266: een wifi-bordje ter grootte van een duim, dat de metingen uitleest en verstuurt
SDS011: de fijnstofsensor; een klein ventilatortje zuigt lucht langs een laserstraal
SHT30: temperatuur en luchtvochtigheid
Een stuk hemelwaterafvoerbocht als regenkap, met een slangetje naar de sensor

De standaardbouwtekening gebruikt een BME280 in plaats van een SHT30. Die meet ook luchtdruk. Dit station heeft dat niet, en daarom staat er geen luchtdruk op het dashboard.

Zelf bouwen

Programmeren hoeft niet. Solderen is handig maar niet verplicht, en er zijn kant-en-klare sets waarbij de software er al op staat. In grote lijnen:

Zet de firmware op het bordje met de flashing tool, vóórdat je alles vastmaakt
Verbind de sensoren met een handjevol draadjes volgens het schema
Bouw het geheel in de regenkap
Het kastje maakt een eigen wifi-netwerk aan; via http://192.168.4.1/ geef je je eigen wifi door
Registreer het bij devices.sensor.community, dan verschijn je binnen een kwartier op de kaart

Waar je hem ophangt bepaalt wat je meet. Aan een drukke straat komt er iets heel anders uit dan in een achtertuin, en geen van beide is fout: het zijn gewoon twee verschillende plekken. Houd anderhalve tot drieënhalve meter aan, los van de gevel en niet boven een warmtebron.

Volledige bouwhandleiding met foto's en aansluitschema
Overzicht van sensortypes en waar je onderdelen koopt
Kant-en-klare sets bij Nettigo of BlinkyParts
Broncode van de firmware
Vragen stellen op het forum van Sensor.Community

Hoe betrouwbaar is het?

Een zelfbouwsensor meet echt iets, maar niet alles even goed. De belangrijkste beperkingen:

De SDS011 telt deeltjes optisch en rekent om naar een gewicht per kubieke meter. Daarbij gaat hij uit van een gemiddelde dichtheid, wat niet altijd klopt.
De sensor detecteert deeltjes van 0,3 tot 10 µm, en aan de onderkant onvolledig: bij 0,3 µm ligt de telefficiëntie volgens de fabrikant op 70%. Vers verkeersaerosol bestaat grotendeels uit ultrafijne deeltjes onder 0,1 µm. Die vormen het merendeel van de aantalsconcentratie, maar dragen nauwelijks bij aan de massaconcentratie waarin PM2.5 en PM10 worden uitgedrukt. Deze waarden zijn daarom geen bruikbare maat voor uitlaatgassen.
Bij hoge luchtvochtigheid zwellen deeltjes op met water en meet hij te hoog. Mist en motregen geven pieken die geen vervuiling zijn.
De temperatuur zit in hetzelfde kastje aan de buitenlucht. Staat het in de zon, dan leest hij warmer dan de officiële schaduwtemperatuur.

Eén losse meting schommelt te veel om iets van af te lezen, dus het dashboard middelt over vijf minuten. Dat maakt de lijn rustiger, niet nauwkeuriger.

Waar de cijfers vandaan komen

Doorgetrokken is gemeten, gestippeld is voorspeld. De verwachting komt van Open-Meteo en geldt voor de hele regio, niet voor deze tuin. Dat de twee lijnen uiteenlopen hoort erbij en is geen storing.

De fijnstoftegels zetten de meting af tegen de WHO-advieswaarde per etmaal: 15 µg/m³ voor PM2.5 en 45 voor PM10. Die is strenger dan de Europese grenswaarde omdat hij naar gezondheid kijkt, niet naar haalbaarheid. Erboven kleurt de lijn rood.

Dit station

Het kastje duikt onder drie nummers op. Madavi en Grafana kennen het bordje als esp8266-13493145; bij Sensor.Community heet de fijnstofsensor 94016 en de temperatuursensor 94017.

Verder lezen

Alle metingen zijn open data (ODbL): gebruik ze gerust, met bronvermelding.