SparkFun เปิดตัวเซนเซอร์วัดคุณภาพอากาศ PM1/PM2.5/PM10 ที่ใช้ Bosch BMV080 ซึ่งเป็นเซนเซอร์วัดฝุ่นละอองที่มีขนาดเล็กที่สุดในโลก

เซนเซอร์ “Air Quality PM1/PM2.5/PM10 Sensor – BMV080 (Qwiic)” ของ SparkFun เป็น breakout board สำหรับเซนเซอร์วัดฝุ่นละออง Bosch Sensortec BMV080 โดยบริษัทจากเยอรมนีอ้างว่าเป็นเซนเซอร์ที่มีขนาดเล็กที่สุดในโลก และมีปริมาตรเล็กกว่าผลิตภัณฑ์อื่นๆ ในตลาดถึง 450 เท่า

ขณะนี้เป็นฤดูร้อนในประเทศไทย นอกจากอุณหภูมิที่ร้อนระอุกว่า 40°C ในช่วงกลางวันแล้วยังเป็นช่วงที่มีหมอกควันสูง โดยค่า PM2.5 มักจะพุ่งสูงขึ้นและมีการแจ้งเตือนบ่อยครั้งให้งดออกกำลังกายกลางแจ้ง โดยปกติเราจะตรวจสอบดัชนีคุณภาพอากาศ (AQI) ผ่านแอป เช่น IQAir AirVisual หรือใช้เครื่องวัดคุณภาพอากาศ ที่ติดตั้งอยู่กับที่เพื่ออ่านค่าฝุ่นละอองในพื้นที่ แต่ด้วยขนาดที่เล็กเพียง 4.4 x 3.0 x 20 มม.³ ของ Bosch BMV080 ทำให้สามารถนำไปใช้ตรวจวัดค่า PM2.5 ในอุปกรณ์สวมใส่ หรืออุปกรณ์ขนาดเล็กอื่นๆ เช่น PurpleAir PIXEL USB dongle ได้

Sparkfun BMV080 PM2.5 sensor — SparkFun BMV080 breakout board (ซ้าย) และเคสพิมพ์ 3D (ขวา)

สเปคของ SparkFun Air Quality PM1/PM2.5/PM10 Sensor – BMV080 (Qwiic) :

เซนเซอร์ – Bosch Sensortec BMV080
- ความเข้มข้นของมวลฝุ่น PM
  - ช่วงการวัด: 0 ถึง 1000 µg/m3
  - ความละเอียด: 1 µg/m3
- ความแม่นยำ
  - ± 10µg/m3 ที่ช่วง 0 ถึง 100 µg/m3
  - ± 10% ของค่าที่วัดได้ ที่ช่วง 101 ถึง µg/m3
- โหมดการวัด – วัดต่อเนื่อง (Continuous) หรือวัดแบบเป็นช่วง (Duty Cycling)
- อัตราการส่งข้อมูลสูงสุด (ODR)
  - 0.97 Hz ในโหมดการวัดต่อเนื่อง
  - อัตรา ODR ที่ต่ำกว่าสามารถกำหนดค่าได้ในโหมด duty cycling
- อินเทอร์เฟซการสื่อสาร – I2C (ค่าเริ่มต้น) หรือ SPI
- เวลาเริ่มต้นทำงาน – 1.2 วินาที
- แรงดันไฟฟ้าขณะทำงาน – 1.2 ถึง 3.3V DC
- ขนาดเซ็นเซอร์ – 4.2 x 3.1 x 20 มม.
- น้ำหนัก – 0.092 กรัม
- Laser Class – Class 1, ตามมาตรฐาน IEC 60825-1
- ช่วงอุณหภูมิ – ขณะใช้งาน: -10 to +40°C; ไม่ได้ใช้งาน: -10 to +80°C
ขั้วต่อ FPC ขนาด 0.33 มม. จำนวน 13 พิน ใช้เชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์ BMV080
การขยาย
- ขั้วต่อ Qwiic I2C แนวตั้ง (ตั้งค่าเป็นที่อยู่ 0x57 โดยค่าเริ่มต้น แต่สามารถตั้งค่าได้ระหว่าง 0x54 ถึง 0x57)
- 7x รูปแบบ through holes พร้อมขา I2C, SPI, IRQ, 3.3V และ GND
แรงดันไฟฟ้าอินพุต – 3.3V ผ่านคอนเนกเตอร์ Qwiic
การใช้พลังงานที่ 3.3V
- โหมดการวัด (ODR 0.97 Hz)) – < 68mA
- โหมดสลีป (Sleep Current) – < 30 µA
ขนาด – 24.13 x 12.70 มม. (Breakout board)

World Smallest PM2.5 particulate matter sensor — เซนเซอร์ BMV080 วางบนปลายนิ้วเพื่อเปรียบเทียบขนาด

Breakout board นี้เป็นฮาร์ดแวร์โอเพ่นซอร์ส โดย SparkFun ได้เผยแพร่ไฟล์ PDF ของผังวจร (schematics), ไฟล์ออกแบบฮาร์ดแวร์ KiCad, ไฟล์ 3D STEP สำหรับบอร์ดและตัวเรือนพลาสติก รวมถึง คู่มือการเชื่อมต่อที่อธิบายวิธีใช้ SparkFun Air Quality PM1/PM2.5/PM10 Sensor – BMV080 ร่วมกับบอร์ดพัฒนา IoT Redboard ที่ใช้ ESP32 และ Arduino IDE โดยใช้ไลบรารี SparkFun BMV080 และ Toolkit v1.0.0

วิดีโอด้านล่างแสดงภาพรวมของเซนเซอร์ BMV080 และ Breakout board พร้อมสาธิตการใช้งานร่วมกับจอแสดงผล OLED ซึ่งแสดงค่าฝุ่น PM1 และ PM2.5 ที่เพิ่มขึ้นจากควันของปลายหัวแร้งบัดกรี

SparkFun จำหน่าย Air Quality PM1/PM2.5/PM2 sensor – BMV080 ในราคา $64.95 (~2,200฿) ตามที่กล่าวไว้ในบทนำอีกวิธีหนึ่งในการทดลองใช้เซนเซอร์ Bosch BMV080 คือการซื้อ PurpleAir PIXEL USB dongle ในราคา $119 (~4,000฿) ซึ่งจะเปลี่ยนสีของไฟ RGB LED ตามค่าดัชนีคุณภาพอากาศ (AQI) อุปกรณ์นี้เป็นเซนเซอร์แบบสแตนด์อโลนที่ไม่มีการเชื่อมต่อเครือข่าย แต่ยังสามารถดึงข้อมูลผ่าน USB และอัปโหลดภายหลังได้