Mesurer la pollution particulaire par smartphone

Des chercheurs du département d’informatique ubiquitaire [1] de l’Institut technologique de Karlsruhe (KIT, Bade-Wurtemberg) développent actuellement un capteur de mesure de la pollution aux particules se connectant sur les smartphones. Dans un futur proche, une communauté d’utilisateurs devrait pouvoir générer, dans le cadre d’un projet collaboratif, des cartes très précises des niveaux de pollution.

Le principe de mesure choisi par les chercheurs, par un procédé optique, est assez basique. Les LED infrarouges généralement utilisées sont ici remplacées par le flash du smartphone, dont la lumière est captée et redirigée vers la caméra à l’aide d’un dispositif aimanté à fixer au smartphone. Une zone contenant de l’air ambiant est située entre le faisceau de lumière redirigée et la caméra du smartphone, qui joue le rôle de récepteur. Les poussières ou fumées présentes dispersent cette lumière. La luminosité des pixels de l’image permet alors, à travers une application dédiée, de calculer une valeur de concentration en particules.
L’avantage du système réside dans son prix, son faible encombrement et sa mobilité. La précision des mesures n’atteint pas celle des stations traditionnelles, mais l’équipe souhaite améliorer la précision des cartes avec une densité de points de mesure bien plus élevée. De plus, il pourrait être possible de calibrer deux appareils qui seraient placés très proches l’un de l’autre, étant donné qu’ils devraient en toute logique mesurer la même valeur de pollution.
En présence de grosses particules, les concentrations actuellement détectables sont de l’ordre du milligramme de particules par mètre cube d’air. La mesure perd en fiabilité dès lors qu’il s’agit de particules plus fines ; c’est sur ce point de la sensibilité que travaillent les chercheurs. Des optimisations sont également prévues sur l’algorithme de calcul ainsi que la compression des images pour ce type d’application. Les chercheurs comptent proposer un produit fini dans le courant de l’année prochaine.
Un scénario d’application possible réside ainsi en une communauté de « Participatory Sensing » : des volontaires effectueraient des mesures sur leurs points de passage dans leur ville et les partageraient. Une carte d’état de la pollution particulaire en temps réel serait alors accessible pour les villes participantes. L’équipe travaille à la mise en place de cette communauté (valorisation des données, système de récompense, etc.).

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[1] L’informatique ubiquitaire est la troisième ère de l’histoire de l’informatique, qui succède à l’ère des ordinateurs personnels. Dans cette ère l’utilisateur dispose d’une gamme de petits appareils informatiques (smartphone ou assistant personnel), et leur utilisation fait partie de l’ordinaire de sa vie quotidienne (source : Wikipédia).

 

 

Sources :

« Feinstaub-Belastung per Smartphone messen », dépêche idw, communiqué de presse du KIT – 22/05/2014 – http://idw-online.de/pages/en/news588453

 

Rédacteurs :

Aurélien Filiali, aurelien.filiali@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr/