@MASTERSTHESIS{ 2023:425424480, title = {Estação de baixo custo para monitoramento da qualidade do ar}, year = {2023}, url = "https://tede.unioeste.br/handle/tede/7090", abstract = "A poluição do ar é um dos principais problemas à saúde, sendo causadora de diversas doenças. Segundo a Organização Mundial da Saúde, cerca de 4 milhões de mortes por ano são causadas pela poluição do ar. Devido a isso, o monitoramento da qualidade do ar é um instrumento de gestão importante que permite nortear políticas públicas em relação a essa questão ambiental. No entanto, as estações governamentais são esparsas, e seu alto custo torna pouco viável investir em novas estações para aumentar a rede de monitoramento. Sensores de monitoramento de qualidade do ar de baixo custo podem superar esse problema, mas também apresentam novos desafios. Por causa disso, o estudo de sensores de baixo custo combinadas com técnicas de calibração por aprendizado de máquina busca fornecer um método complementar para monitoramento da qualidade do ar. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma estação de baixo custo para monitoramento da qualidade do ar utilizando sensores da Alphasense. A estação coleta as seguintes medições, com os respectivos modelos de sensores: monóxido de carbono (CO-B4), dióxido de nitrogênio (NO2-B43F), dióxido de enxofre (SO2-B4), ozônio (OX-B431) e material particulado (HM3301 e PMS5003). Os dados coletados foram enviados para um servidor, em tempo real, por meio do protocolo LoRaWAN. Após o período de testes em campo foi feita a correção dos dados utilizando modelo de regressão linear, Random Forest e o modelo de conversão fornecido pela Alphasense. Como métricas de desempenho para avaliar os modelos, utilizou-se o Erro quadrático médio (MSE), raiz do erro quadrático médio (RMSE), erro absoluto médio (MAE), coeficiente de linearidade (R2 ) e Pearson r. Como resultados comparou-se o resultado da estação proposta com uma estação comercial, a Thermo-Scientific GM5000, e uma estação de referência. Os resultados preliminares obtidos comparando com o GM5000, indicam que os sensores de baixo custo são suscetíveis a influências de variáveis ambientais, como a umidade. Quando os mesmos sensores foram aplicados em um ambiente mais controlado e o projeto físico permitiu que a umidade relativa não ultrapasse os limites operacionais dos sensores, a qualidade dessas leituras teve uma melhora significativa, quando comparado ao GM5000. Em relação aos dados da estação de referência, os resultados mostram que modelos lineares não conseguem corrigir os valores dos sensores de baixo custo, enquanto o modelo RF tem um desempenho superior em todas as métricas. O desempenho do modelo RF demonstra o potencial para aprimorar o monitoramento da qualidade do ar", publisher = {Universidade Estadual do Oeste do Paraná}, scholl = {Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação}, note = {Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas} }