O custo oculto do monitoramento da qualidade do ar
(airgradient.com)- O custo real dos monitores de qualidade do ar pode ir muito além do preço do hardware e da assinatura, por causa de limites de API, consumíveis proprietários, restrições de reparo e condições de propriedade dos dados
- Um grande fabricante passou, nos últimos meses, a restringir seu plano de dados gratuito, dificultando o uso da API gratuita e aumentando a confusão dos clientes com um processo pouco transparente de migração para planos pagos
- A maioria dos monitores abaixo de US$ 1.000 usa módulos de sensor prontos de empresas como SenseAir, Plantower e Sensirion, mas alguns fabricantes empacotam módulos de US$ 2 a US$ 15 em cartuchos proprietários e os vendem por até 10 vezes mais
- Ficar preso ao ecossistema do fabricante pode dificultar o envio direto de dados para servidores externos, como o Home Assistant via MQTT, e a descontinuação de APIs antigas pode levar até monitores plenamente funcionais ao fim do suporte
- Antes da compra, é preciso verificar se é possível enviar dados para seu próprio servidor, quem é o dono dos dados, se há compartilhamento com repositórios públicos como o OpenAQ e se existem manuais de reparo e peças de reposição
Limites na API gratuita e pressão para migrar ao plano pago
- Nos últimos meses, um dos maiores fabricantes de monitoramento da qualidade do ar do mundo vem restringindo gradualmente seu plano de dados gratuito
- A API gratuita chegou a um ponto em que, na prática, ficou difícil usá-la de forma adequada, levando os usuários a fazer upgrade para um plano pago
- Como as mudanças ocorreram de forma pouco transparente, a confusão entre os clientes aumentou
- Essa mesma direção também aparece em outros fabricantes do setor, como uma tendência preocupante
O custo total de propriedade vai além do preço do hardware
- Muitos clientes pensam no custo de um monitor de qualidade do ar apenas como o custo inicial do hardware e a assinatura da plataforma de dados
- Na prática, o custo de propriedade pode crescer bastante nas seguintes condições
- cartuchos de sensor proprietários
- dependência do ecossistema do fabricante
- baixa reparabilidade
- condições de propriedade e monetização dos dados
Módulos de sensor proprietários e custo de substituição
- Quase todos os monitores de qualidade do ar na faixa abaixo de US$ 1.000 usam módulos de sensor prontos de empresas como SenseAir, Plantower e Sensirion
- Esses módulos de sensor normalmente custam entre US$ 2 e US$ 15 em compras em volume
- Alguns módulos têm vida útil limitada e precisam ser substituídos a cada 2 a 3 anos
- Mesmo quando a troca direta é simples, algumas empresas vendem o módulo embalado em um pequeno cartucho proprietário
- o preço do cartucho pode chegar a até 10 vezes o custo do módulo de base
- isso dificulta que o cliente compre por conta própria o mesmo módulo por um preço muito menor
- Alguns painéis exibem mensagens para compra de cartucho de reposição mesmo quando o módulo ainda está preciso e pode ser usado por mais tempo
Lock-in de ecossistema e descontinuação de API
- Alguns fabricantes de sensores parecem ter forte incentivo para empurrar os usuários para assinaturas, e esse indicador às vezes é mencionado em relatórios anuais
- Essa estrutura leva ao lock-in de ecossistema do fabricante
- Em alguns casos, o fabricante não quer permitir que o monitor envie dados diretamente para outros servidores
- por exemplo, pode haver restrição ao envio direto para o Home Assistant via MQTT
- Se o suporte a APIs antigas for encerrado, até monitores totalmente funcionais podem entrar em estado de fim do suporte
Vida útil e reparabilidade
- Monitores de qualidade do ar são produtos que poderiam ser facilmente projetados com foco em reparabilidade e longa vida útil
- A AirGradient projetou o AirGradient ONE e o kit DIY open source com esses princípios
- Uma vida útil longa beneficia o planeta e os donos dos monitores, mas pode não maximizar os lucros de curto prazo das empresas
- Muitos monitores de qualidade do ar quebram após alguns anos de uso, e o reparo se torna difícil ou impossível quando o fabricante decide que isso não atende aos seus interesses
Propriedade dos dados e monetização
- Dados de qualidade do ar, especialmente dados externos, podem ser monetizados de várias formas
- algumas empresas vendem dados de qualidade do ar para governos
- algumas empresas os oferecem como API paga para aplicativos de clima
- algumas empresas usam esses dados em mapas online de poluição para divulgar seus próprios produtos
- Os termos sobre quem é o verdadeiro dono dos dados de qualidade do ar gerados pelo sensor muitas vezes são vagos
- Um sensor externo de qualidade do ar popular em projetos de ciência cidadã inclui nos termos a condição de que o dono dos dados coletados não é o usuário
- Muitos clientes não leem os termos de uso e por isso desconhecem essas condições
- Os dados de qualidade do ar deveriam pertencer ao dono do monitor, não ao fabricante, e os dados externos de qualidade do ar deveriam ser compartilhados publicamente por meio de repositórios abertos como OpenAQ
Princípios operacionais da AirGradient
- A AirGradient é uma startup autofinanciada e não depende de VCs que exigem crescimento máximo e alta rentabilidade
- A empresa prioriza sustentabilidade e honestidade com os clientes
- A comunidade está crescendo em torno de monitores de qualidade do ar open source e de hardware aberto
- A intenção é criar um exemplo que outros fabricantes de monitores também possam seguir
Perguntas para verificar antes da compra
- Se você está procurando um novo monitor de qualidade do ar, vale checar o seguinte
- existe uma forma de enviar dados diretamente para seu próprio servidor sem assinatura
- por exemplo, é possível enviar para o Home Assistant via MQTT
- o dono do monitor tem propriedade total sobre os dados coletados
- o fabricante monetiza os dados fornecidos à plataforma
- os dados de qualidade do ar são compartilhados com repositórios públicos sem fins lucrativos, como o OpenAQ, para benefício público
- é fácil reparar o monitor
- existem manuais de manutenção e reparo
- há peças de reposição disponíveis
- qual é o custo das peças de reposição e por quanto tempo elas são oferecidas
1 comentários
Comentários do Hacker News
Aqui é o Achim, da AirGradient. Fico feliz que este texto tenha recebido atenção; o contexto é que meu cofundador e eu somos muito afetados pela poluição do ar no norte da Tailândia e vemos como ela impacta a saúde de milhares de pessoas.
Acreditamos que o monitoramento da qualidade do ar também precisa ser acessível para pessoas em regiões e países mais pobres. Por isso, para que elas saibam quando o ar piora e possam proteger a saúde, publicamos nosso projeto de qualidade do ar como open source e estamos trabalhando com várias ONGs e universidades para levar monitoramento preciso e de baixo custo a comunidades carentes no mundo todo.
Como somos uma empresa autofinanciada, não temos a pressão de maximizar lucro e podemos trabalhar com o princípio de “impacto primeiro; se fizermos bem, o lucro vem depois”. Se você faz pesquisa em qualidade do ar, estamos atualmente conduzindo um programa global de testes com instalações conjuntas e também buscamos novos parceiros: https://www.airgradient.com/research/
Seria bom tornar o processo de compra mais fácil e agradável. Estou na UE e fico preocupado se vou precisar lidar por conta própria com altas taxas de importação, impostos, alfândega, VAT etc. Gostaria de saber se há planos de criar um revendedor ou centro de distribuição dentro da UE para que os clientes não precisem cuidar diretamente do desembaraço aduaneiro e dos impostos.
Comprei a versão pré-soldada e achei que viria 100% montada, mas tive que “encaixar” os sensores e o microcontrolador eu mesmo, o que acabou sendo ainda melhor. Dá a sensação de ter feito algo por conta própria e também ajuda a entender melhor como funciona.
A qualidade do produto parece excelente por dentro e por fora. Só acho que uma peça de plástico transparente encaixada na frente do display poderia evitar danos acidentais. Ao adicionar o sensor no app online, não houve feedback de que ele tinha sido adicionado; tentei de novo e apareceu que ele já tinha sido adicionado. Também não encontrei como adicionar ou editar locais além daquele criado durante a configuração. Posso enviar por e-mail alguns pequenos pontos fracos de UX, mas no geral parece muito bom, e estou bastante curioso para ver como a qualidade do ar vai mudar na próxima queima do forno.
Se for o primeiro caso, seria bom deixar isso mais claro no site.
Morei dois anos em Bangkok e, mesmo na pior época do ano, eu andava por aí sem máscara pensando “parece a minha infância”. Por isso, para mim, não parecia tão grave, mas fico feliz que as pessoas agora estejam levando isso mais a sério.
No fim, paguei pouco mais de 1000 dólares por uma solução da Ambient Weather com mais recursos, que atendia em grande parte aos requisitos do post do blog. A reparabilidade talvez seja a exceção.
Mesmo que custasse cerca do dobro do kit pré-soldado, eu teria comprado um produto totalmente montado, com o software já instalado e que publicasse os resultados em um dispositivo local ou em um serviço de nuvem de um jeito à prova de leigos. Tenho familiaridade com ferro de solda e desenvolvimento de software embarcado, mas tenho dinheiro e não tenho tempo. Acho que daria para obter uma boa margem de pessoas como eu e reinvesti-la em produtos adicionais.
Fico me perguntando se há algo que um cidadão bem-intencionado possa fazer, em nível residencial comum, para reduzir a poluição por material particulado fino ao redor de casa e, se possível, também na vizinhança.
Gostaria de saber que efeito árvores e plantas têm sobre PM2.5, se há plantas que capturam melhor, se folhas molhadas capturam melhor. Também fico pensando se, ao regar plantas, borrifar como névoa em vez de usar um jato de água remove mais micropartículas do ar, e se as plantas não gostam ou até se beneficiam das substâncias extras nessa água.
Queria saber se existe alguma solução de filtragem do ar no estilo permacultura; se filtros cheios de algo como fuligem de PM2.5 podem ser usados para outra coisa; e se dá para fazer filtros que reduzam PM2.5 usando material vegetal cultivado em casa. Pensei em transformar uma parede inteira de um galpão em meio filtrante, vedar tudo e usar energia solar para empurrar o ar para o outro lado; quanto mais flexibilidade um filtro de 100 pés quadrados daria na escolha do material filtrante? Também fico pensando em um enorme dispositivo paralelo no quintal, tipo um narguilé gigante, fazendo o ar passar continuamente por água: qual teria que ser o tamanho para ter um efeito relevante, e se colocar carvão moído na água ajudaria.
Além disso, são muito ruins para o ecossistema local. Grama cortada seca mais rápido, e soprar ou remover folhas elimina espaços seguros para pequenos seres vivos.
A próxima grande fonte de poluição são diversos aparelhos de aquecimento e cozinha. Pellets de madeira, aquecimento a gás ou óleo, fogão a gás e até o churrasco de todo fim de semana aparecem nos sensores de qualidade do ar. Troque o aquecimento por bomba de calor e evite superaquecer óleo em panelas. Óleo decomposto é bastante tóxico. Se você valoriza seus pulmões e os dos vizinhos, também é melhor reduzir o churrasco. Por último, não fumar.
O pior é que, no mapa dos EUA da PurpleAir, dava para ver exatamente para onde a fumaça ia, como um enorme rastro visual. É difícil imaginar o que aconteceu com o preço das casas ao redor.
Não conheço bem as regras para restaurantes, mas, se churrasco nessa escala é permitido diariamente, deveria haver exigências de filtragem da exaustão. Em problemas locais como esse, a forma mais forte de atuação de um cidadão bem-intencionado provavelmente é a participação nas eleições municipais.
Independentemente do que o indicador de contagem de partículas diga, a natureza da fonte de poluição parece ser importante.
Opero um pequeno sensor de qualidade do ar no bairro de Miller, em Gary, Indiana. Comecei com um PurpleAir II, usei por alguns meses um monitor mais avançado da AQMesh e agora opero um monitor ainda mais avançado doado por uma empresa local chamada Sensit Technologies, de Valparaiso, Indiana
Também opero um rastreador de navios AIS da FleetMon. Eu rastreava aeronaves que iam e vinham de ORD/MDW/GYY, e a operadora ferroviária local SouthShore Line tem uma API pública. Seria bom se a outra ferrovia, a Norfolk Southern, também tivesse uma API
Fiz um frontend/API meio improvisado com Express e pretendo continuar melhorando e rastrear mais coisas. Espero que mais pessoas usem e conseguir convencer cientistas cidadãos a trazerem sua própria nuvem e hardware para operarem por conta própria: https://millerbeach.community
Tivemos muitas visitas recentemente por causa do vazamento de SO2 na refinaria da BP depois de uma tempestade e da chegada de PM dos incêndios florestais no Canadá. A qualidade do ar agora está no pior nível desde que comecei a monitorar
Gostaria de transformar anos de dados em infográficos, ou usar IA para digerir os dados e gerar muitos pontos de dados e estatísticas úteis. Seria ótimo se alguém soubesse de um jeito mais fácil do que escrever consultas manualmente: https://github.com/kingsloi/community-airmonitor
https://abc7chicago.com/sulfur-smell-indiana-bp-refinery-whiting-gas-leak-porter-county/13428050/
A propósito, o modal de tendências e clima não está conseguindo carregar os dados. Parece que pode ser por causa da descontinuação da API do darksky.net
Infelizmente, é um padrão comum. Redução de acesso a APIs, piora dos planos gratuitos e aumento de custos me lembram Red Hat e Reddit
Também quero mencionar a Airthings. É uma solução turnkey, com nuvem ativada, e “simplesmente funciona”. Ao mesmo tempo, há repositórios no GitHub com exemplos para levar os dados ao Grafana ou lê-los em um Raspberry Pi. Essas ferramentas se comunicam diretamente com o dispositivo, então dá para contornar totalmente a nuvem
Há um gateway; ao conectar a alimentação por USB-C, ele lê os dados dos dispositivos via Bluetooth e envia para a nuvem. Dá para fazer algo parecido com um Pi. Basta espalhar sensores Bluetooth pela casa. Fiquei surpreso que o BLE cobre bem os 3 andares da casa com um único gateway
O View Plus funciona como gateway quando há alimentação USB-C; caso contrário, funciona como sensor. Mede radônio, PM2.5, CO2, temperatura, VOC, pressão atmosférica e umidade. O Wave Plus é um produto semelhante, sem gateway, que mede radônio, CO2, temperatura, VOC, pressão atmosférica e umidade
É um hardware de boa qualidade que funciona bem direto da caixa, com uma nuvem gratuita, e depois você pode levar os dados diretamente para algo como Grafana, em vez de baixá-los da nuvem. A bateria dura cerca de 1 ano, como anunciado; o app é decente, e há também um dashboard web que permite mais controle sobre a forma de exibição
Repositórios no GitHub: https://github.com/Airthings
Quase todo negócio SaaS que ainda não refez suas faixas de preço depois da alta dos juros está fazendo isso agora. Planos sustentados por anúncios também terão anúncios muito mais agressivos
Quando a próxima API for fechada, o acesso aos dados desaparece imediatamente. É só uma questão de tempo
Parece que alguns laboratórios comunitários de dados abertos na Alemanha criaram instruções de como configurar sensores de qualidade do ar e um mapa para visualizar os resultados. Agora ele mostra dados do mundo todo
https://sensor.community/en/
A página original parece estar disponível apenas em alemão: https://luftdaten.info/
Mapa: http://deutschland.maps.sensor.community/
Recentemente pensei em comprar um SAF Aranet4, mas ele parecia prender você ao app para ver os dados, então este texto me fez reconsiderar a escolha.
Para um aparelho tão bonito, seria ótimo se houvesse uma API simples para um contêiner Docker consultar e exibir a UI, ou se ele se integrasse ao HomeKit ou ao HomeBridge. Mas não parece ser o caso.
Fico curioso se há algum produto recomendável. Também não sei se, partindo do pressuposto de que o AQI externo é aceitável, vale a pena tentar otimizar métricas além de “abrir as janelas a cada algumas horas”.
Montei um AirGradient Basic com base naquele projeto de PCB, usando um sensor de temperatura/umidade um pouco mais preciso e a versão USB-C do microcontrolador recomendado na época. A soldagem levou cerca de uma hora e também imprimi o gabinete em 3D. A tela não é tão agradável quanto o e-ink do Aranet, mas acho que modificá-la para colocar uma dessas não seria tão difícil.
Na prática, quase não olho para a tela; conecto ao Home Assistant e verifico pelo celular. A principal lição que aprendi foi, como já disseram, abrir as janelas de vez em quando, especialmente quando o forno ou o fogão estão ligados. Também foi bom poder confirmar que o purificador de ar realmente funciona.
O kit AirGradient DIY Pro é totalmente open source, então você pode enviar os dados para qualquer servidor, como o Home Assistant. Se você consegue montar Lego, consegue montar esse dispositivo também, e acho o preço adequado em comparação com os concorrentes. Ele não é tão pequeno nem tão bonito quanto o Aranet 4, e não é portátil a menos que você use um power bank, mas custa metade do preço.
https://www.airgradient.com/kits/
O valor de PM2.5 fica dentro de 2–3 μm/m3 em relação a um sensor a laser que comprei no Ali, então parece bastante preciso.
O app só é “necessário” para atualizações de firmware. Dito isso, depois da atualização de firmware mais recente a calibração parece ter se desajustado, e o ar externo agora aparece como 600 ppm. Espero que corrijam isso em breve.
Isso me lembra como o Strava incentiva o usuário a marcar uma caixa de “compartilhar meus dados com planejadores de transporte urbano” e faz a pessoa se sentir uma ótima cidadã ajudando a causa do transporte alternativo.
Mas, conversando com um urbanista, ele disse que os dados do Strava são em grande parte inúteis. A maioria dos usuários de transporte não tem nenhum interesse em registrar seus deslocamentos, então há poucos dados, e eles são fortemente enviesados para os hábitos de deslocamento de pessoas brancas, ricas, homens de tecnologia e mulheres de redes sociais. Essas pessoas já são bem representadas em reuniões comunitárias, pesquisas por e-mail e estudos de tráfego centrados em quem se desloca no horário comercial das 9 às 5.
O grupo difícil de encontrar e contar são os trabalhadores “invisíveis”: imigrantes, trabalhadores braçais, pessoas do setor de serviços, especialmente trabalhadores em turnos. Eles podem não ter tempo para ir a uma audiência na prefeitura às 16h, podem não falar inglês, ou talvez nem pensem em procurar esses processos. Organizações de defesa da bicicleta historicamente também foram muito ruins nesse tipo de alcance, e muitas delas reconhecem isso e tentam melhorar, ou ao menos levar o viés em conta.
Os dados não são fornecidos de graça; pelo contrário, são oferecidos por uma tarifa absurdamente cara em comparação com outras fontes de dados. É um peso até para cidades relativamente pequenas. Não lembro os números exatos, mas para uma cidade pequena do leste dos EUA parecia ser dezenas de milhares de dólares, algo “próximo ao custo de 1 milha de ciclovia”.
Por coincidência, este texto apareceu no HN; 1 ou 2 semanas atrás eu caí na mesma toca do coelho e acabei ficando com o kit DIY da Nettigo.
Basta soldar e conectar alguns sensores, instalar o firmware open source no Wemos D1 que o aciona, e ele já fica pronto para uso. Também funciona nativamente com o Home Assistant. Parece muito semelhante a este produto da AirGradient.
O dispositivo que recebi tem um elemento aquecedor para evitar condensação e problemas semelhantes em uso externo, além de sensor de umidade e temperatura, pressão atmosférica e medição de PM2.5 e PM10.
https://nettigo.eu/products/nettigo-air-monitor-0-3-base-kit
A parte sobre fabricantes de sensores quererem empurrar as pessoas para assinaturas, a ponto de isso ser citado como métrica em relatórios anuais, é um problema grande que vai muito além do tema deste texto.
A maioria das empresas, especialmente as de capital aberto, quer registrar receita recorrente nos livros em vez de vendas pontuais. Por isso, até empresas tradicionais de hardware como Cisco ou Juniper tentam obter o máximo possível de receita recorrente colocando recursos como desbloqueio de portas dentro de assinaturas.
Um CFO certa vez explicou que “1 dólar de receita pontual contribui 1 vez para o valor da empresa, mas 1 dólar de receita recorrente contribui 17 vezes”. Talvez eu esteja citando de forma imprecisa, mas essa era a ideia.
Fiquei curioso para saber quem é o “um dos maiores fabricantes de monitoramento da qualidade do ar do mundo” que não foi identificado pelo nome
A Awair parece ser a marca de consumo mais conhecida. Uso um Awair Element, que funciona bem, e como não há taxa de assinatura para o app nem para os recursos da API local, acho que não deve ser essa empresa
Nos EUA, o AirNow.gov inclui a maioria dos sensores da PurpleAir, mas eles são exibidos de forma diferente dos sensores de “qualidade mais alta”. Eu ia dizer sensores governamentais, mas em Connecticut o governo estadual também instalou vários monitores PurpleAir e, algumas semanas atrás, quando a situação piorou por causa dos incêndios florestais no Canadá, instalou mais unidades rapidamente
Felizmente, usuários locais podem acessar diretamente seus próprios sensores e coletar dados com a frequência que quiserem. Também escrevi uma ferramenta que ajuda nisso, colocando os dados no InfluxDB e publicando via MQTT. Ela ainda oferece suporte à coleta de dados locais, mas integrações padrão de ferramentas como o Home Assistant usam a integração em nuvem, então podem ser afetadas
https://community.purpleair.com/t/api-pricing/4523
https://github.com/pridkett/purpleair2mqtt
https://community.purpleair.com/t/api-pricing/
https://www.reddit.com/r/Awair/comments/y7i5ku/awair_discontinues_support_for_v1_devices/
O que mais me incomoda na Awair é que os dados que dá para baixar facilmente pelo app são apenas os do último mês. Ainda assim, fora isso, ela é amigável para hackers. Por exemplo, oferece uma API local