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Qualité de l’air urbain

L’air de la ville, mesuré rue par rue.

Quelques stations de référence disent à une ville si elle respecte la loi ; elles ne peuvent pas dire quelle rue ou quelle école est la plus touchée. Des capteurs denses étalonnés sur les stations de référence, avec la météo pour remonter aux sources, alimentent un seul registre auquel le service de l’environnement, les équipes de santé et les habitants peuvent se fier.

Planifier un déploiementComment ça marcheStation Builder
Industrie
Villes
Mesures
5
Sources citées
5
  1. Villes · Qualité de l’air urbain

    La rue que la station ne voit pas

    Une ville peut avoir une poignée de stations de référence et des milliers de rues. La station dit à la ville si elle respecte la loi ; les parents veulent savoir ce qu’il en est de la rue devant l’école. Des capteurs denses étalonnés sur les stations répondent aux deux, si l’on peut se fier à leurs chiffres.

  2. Ce qui est mesuré

    Les particules, les gaz et le vent

    Les stations de référence mesurent particules et gaz selon les méthodes réglementaires. Entre elles, des nœuds de capteurs sur candélabres et murs mesurent les particules et le dioxyde d’azote à hauteur de respiration, et des stations météo mesurent le vent qui transporte la pollution depuis ses sources. Chaque mesure indique son point et sa hauteur.

    Instruments
    Reference stations · Sensor nodes · Rooftop and street weather
  3. Le nœud de base

    L’étalonnage au nœud de quartier

    Chaque nœud de quartier applique à chaque capteur l’étalonnage appris à la station de référence, signale dérives et défauts, et calcule les moyennes horaires et les alertes d’épisode avant toute publication. Chaque valeur porte son étalonnage et son indicateur de qualité. Un capteur qui dérive est signalé, pas caché.

  4. Radio et liaisons

    Cellulaire, LoRaWAN et fibre de la ville

    Les stations de référence et les nœuds de capteurs sur le mobilier urbain transmettent via le réseau cellulaire public. Des capteurs denses sur pile fixés aux candélabres rejoignent des passerelles en toiture en LoRaWAN, et les stations de référence situées dans des bâtiments municipaux utilisent la fibre de la ville là où elle passe. Chaque chemin met ses données en mémoire tampon.

    Liaisons
    Réseau mobile public · LoRaWAN · Fibre
  5. Comment ça marche

    D’un candélabre à une alerte à l’école

    Un capteur devant une école voit les particules monter par un matin d’hiver sans vent. Le nœud de quartier l’étalonne sur la station de référence, détecte un épisode et envoie une alerte à l’école et à l’équipe de santé. La carte se met à jour, et le registre conserve la mesure et l’étalonnage.

  6. De la commande à l’exploitation · Commande

    Cadrer le plan de qualité de l’air et les questions

    Le cadrage lit le plan de qualité de l’air, le réseau de référence, les lieux qui inquiètent la ville et les questions auxquelles les capteurs doivent répondre. Nexus Observatory Inc. remet le plan de points autour de chaque station de référence, la conception de l’étalonnage, l’intégration avec la plateforme de données de la ville et un prix par point et par service.

    Planifier un déploiement
  7. De la commande à l’exploitation · Relevé

    Parcourir les rues avec les questions

    Les équipes parcourent les rues, écoles et carrefours candidats avec l’équipe environnement, en choisissant candélabres et murs à hauteur de respiration, à l’écart des bouches d’aération et des conduits de fumée. Elles vérifient la couverture des passerelles depuis les toits et l’alimentation sur le mobilier urbain, et planifient la colocalisation aux stations de référence.

  8. De la commande à l’exploitation · Autorisations

    Mobilier urbain et données

    Les capteurs sur candélabres et murs nécessitent l’accord du propriétaire et suivent les règles de la ville sur les travaux de voirie. La publication des données à l’échelle de la rue est convenue avec les équipes environnement et santé. Chaque accord est conservé avec le point qu’il couvre. Les habitants proches de chaque point peuvent demander ce qu’il mesure et consulter ses données.

  9. De la commande à l’exploitation · Fabrication

    Construire et colocaliser d’abord

    Nœuds de capteurs, passerelles et liaisons des stations de référence sont assemblés, testés et enrôlés avec leurs identités. Chaque capteur fonctionne d’abord à côté d’une station de référence pour apprendre son étalonnage avant de rejoindre sa rue, comme le décrit la norme de performance. Les capteurs qui échouent à la colocalisation ne sont pas déployés.

    Ouvrir le configurateur de stations
  10. De la commande à l’exploitation · Installation

    Installer à hauteur de respiration

    Les équipes montent les nœuds de capteurs à hauteur de respiration sur les candélabres et les murs, les stations météo sur les toits et les passerelles là où elles voient le quartier. Chaque point est photographié et géolocalisé, avec sa distance à la bordure de trottoir consignée au registre. Chaque point est contrôlé pour repérer les sources proches, comme les conduits de fumée.

  11. De la commande à l’exploitation · Mise en service

    Vérifier par rapport à la référence

    Chaque nœud prouve son identité. Les mesures étalonnées sont comparées à la station de référence la plus proche, les valeurs aberrantes sont examinées, et les alertes d’épisode sont testées auprès de l’équipe environnement. Un point ne rejoint la carte publiée que lorsque ses contrôles sont réussis. Les résultats sont conservés avec le registre de chaque capteur pour les audits ultérieurs.

  12. De la commande à l’exploitation · Exploitation

    Agir rue par rue

    L’équipe environnement voit l’air à l’échelle de la rue à côté des stations de référence, avec le vent pour remonter aux sources. Les épisodes déclenchent les mesures de la ville, écoles et équipes de santé reçoivent des alertes, et le plan de qualité de l’air est jugé sur des preuves. Les habitants voient la même carte. Le registre montre quelles mesures ont fonctionné.

  13. De la commande à l’exploitation · Maintenance

    Réétalonner, faire tourner, remplacer

    Les capteurs reviennent à tour de rôle aux stations de référence selon le calendrier pour vérifier leur dérive, sont nettoyés et remplacés en fin de vie. Les stations de référence suivent leur propre programme qualité. Chaque changement est enregistré, afin que les séries à l’échelle de la rue restent fiables. Des rechanges sont tenus étalonnés, si bien qu’un capteur défaillant est remplacé vite et que les lacunes restent courtes.

    Réserver des services sur le terrain
  14. Produits de données

    Pour les planificateurs, les écoles et les habitants

    Équipes environnement et habitants reçoivent les cartes à l’échelle de la rue ; écoles, équipes de santé et public reçoivent les alertes d’épisode ; les planificateurs de la qualité de l’air reçoivent l’attribution des sources avec le vent ; direction de la ville et régulateurs reçoivent les indicateurs de rapport. Chaque produit porte son étalonnage et ses indicateurs de qualité. Tous les produits sont datés et versionnés.

    Voir les produits de données
  15. Preuves

    Des chiffres qu’un régulateur accepte

    Chaque mesure, étalonnage, alerte et changement est signé et conservé. Les capteurs sont évalués selon la norme européenne de performance par rapport aux stations de référence, les valeurs limites suivent les règles sur l’air ambiant, les comparaisons sanitaires suivent les lignes directrices de l’OMS, et les indicateurs suivent la norme d’indicateurs des villes. Les étalonnages sont ouverts à l’examen.

    Référentiels
    Directive (EU) 2024/2881 · CEN/TS 17660-1 · WHO air quality guidelines · ISO 37120
  16. Ce que vous obtenez

    Réseaux hybrides de qualité de l’air

    Des analyseurs de référence et des nœuds à faible coût étalonnés, avec étalonnage par colocalisation et interface de données ouvertes. Fourni sous forme de service géré et licence de données, pour cities, environment agencies, industrial sites. Scale: City-wide to national. Service levels are written as numbers you can measure on your own dashboard.

    Parler aux ventes
  17. Étape suivante

    Planifier avec nous : qualité de l’air urbain

    Tell us the site, the measurements and the rules it answers to. We reply with a survey proposal, a design and a scope for urban air quality. An engineer replies with a survey proposal and a scope, and the plan grows from one site to the network you need, at your pace.

    Planifier un déploiementOuvrir le configurateur de stationsOuvrir le Studio

01Le lieu et ses dangers

Où il fonctionne, et ce qui peut mal tourner.

Operating contextCities assess air quality against legal limits with reference stations, and increasingly with sensor networks that show variation between streets, schools and junctions. Health guidelines are stricter than many limits. Low-cost sensors need calibration and quality control before their numbers can be used, and air plans need sources traced.

Dangers

  • Exposition aux abords des écoles, des hôpitaux et des rues passantes
  • Dépassements de valeurs limites détectés trop tard pour agir
  • Chiffres de capteurs pris pour argent comptant sans étalonnage
  • Épisodes dus à la circulation, au chauffage, à l’industrie ou aux fumées
  • Exposition inégale entre quartiers

02Ce qu’il faut mesurer

Quoi, où, à quelle fréquence, et selon quelles règles.

Chaque mesure indique où elle est prise, à quelle fréquence, et la norme ou la réglementation publique qui la fonde. Les numéros de la colonne des sources ouvrent la source citée plus bas.

MesureOùFréquenceSources
ParticulesStations de référence et capteurs dans les rues, aux écoles et aux carrefoursEn continu, moyennes horaires et journalières12
Dioxyde d’azote et ozoneStations de référence et capteurs de gaz près du trafic et en site de fondEn continu, moyennes horaires13
Performance des capteursCapteurs colocalisés avec des stations de référenceÀ l’installation et selon le calendrier3
Vent et conditions de couche limiteStations météo en toiture et au niveau de la rueEn continu4
Indicateurs de qualité de l’airToute la villeRapport annuel5

03La pile d’observation

D’un module de base à un réseau.

Les mêmes briques à chaque échelle : des instruments et un nœud de base, un site avec sa radio, une flotte exploitée comme un tout, et un réseau fédéré sur le protocole ouvert.

  1. 01

    Unité de base

    Un point de rue : un nœud de capteurs de particules et de gaz, ou une station de référence lue par un petit nœud qui signe chaque valeur.

    Build a station →
  2. 02

    Site

    Un quartier : des points de capteurs autour d’une station de référence, une passerelle sur un toit et le cellulaire vers la ville.

    Plan a site →
  3. 03

    Parc

    Tous les points d’une ville gérés comme un seul parc, avec un seul processus d’étalonnage et un seul registre.

    Managed offers →
  4. 04

    Réseau

    Villes, régions, agences de santé et chercheurs échangent les données sur l’air via des standards ouverts.

    The open protocol →
  • 01Moniteur de qualité de l’air
  • 02Station météo compacte
  • 03Passerelle LoRaWAN
  • 04Micronœud (Nano)
  • 05Modem/routeur cellulaire
  • 06Champ solaire
  • 07Poteau

Radio et liaisons

Réseau mobile public

Les stations de référence et les nœuds de capteurs sur le mobilier urbain transmettent via le réseau public que la ville paie déjà.

Radio et liaisons

LoRaWAN

Des capteurs denses sur pile fixés aux candélabres rejoignent des passerelles en toiture à très basse consommation.

Radio et liaisons

Fibre

Les stations de référence situées dans des bâtiments municipaux utilisent la fibre de la ville là où elle passe.

Edge computeEach district node applies the calibration learned at the reference station to every sensor, flags drift and faults, and computes hourly means and episode alerts before publishing.

PowerSensor nodes run on street-light power or small solar panels; reference stations run on mains in their enclosures.

04Comment ça marche

De l’instrument au produit.

Le parcours d’une observation, niveau par niveau, avec l’interface de chaque liaison et une nomenclature en dessous ; puis comment ce nœud devient un site, une flotte et des réseaux fédérés.

Qualité de l’air urbain : chemin des données

– of 07

01 Instruments Measurement with sensor identity andcalibration 02 Gateway 03 Node – Wrap in an observation envelope with timequality– Measure quality and uncertainty, attachquality flags– Buffer locally (store-and-forward when thelink drops) 04 Backhaul Commit with transactional outbox andpublish, delivered at least once 05 Site Consumer inbox deduplicates and applieseach record once into governed data 06 Data store Governed product through API, map orexport, correction-aware 07 Products OGC SensorThings APICEN/TS 17660WHO air quality guidelines 08 Power and structure Supplies 12 V DC to the field equipment 01 Air quality monitor SDI-12 · RS-485 · Ethernet 02 Compact weather station SDI-12 · RS-485 · Ethernet Low-cost air-quality nodes withLoRaWAN radios Not in the reference kit 03 LoRaWAN gateway Ethernet · RF · GNSS antenna 04 Micro node (Nano) Ethernet · USB · Analogue I/O ·RS-485 · CAN 05 Cellular modem/router Ethernet · USB · RS-232 Site MQTT 5 with Sparkplug B Governed data store Versioned, correction-aware Street-level air quality maps Episode alerts Source attribution with wind Reporting indicators 06 Solar array RS-485 07 Pole RS-485 RS-485 LoRaWAN Ethernet Ethernet LTE/NR
De l’instrument au produit publié : chaque bande est un niveau, chaque liaison nomme son interface et les numéros renvoient à la nomenclature. Survolez ou ciblez un bloc pour suivre son chemin ; faites défiler ou avancez pas à pas pour suivre une observation.
Nomenclature
RepèreÉquipementPorts de donnéesProtocolesAlimentation
01Moniteur de qualité de l’airMoniteur de particules et de gaz (PM, NO2, O3, CO, SO2) pour l’air extérieur ou intérieur.SDI-12RS-485EthernetSDI-12, Modbus, MQTT 5, OGC SensorThings API12 V DC
02Station météo compacteStation tout-en-un ou compacte pour température, humidité, pression, vent et pluie sur un site.SDI-12RS-485EthernetSDI-12, Modbus, MQTT 5, OGC SensorThings API12 V DC
03Passerelle LoRaWANPasserelle LoRaWAN multicanal qui relaie les liaisons montantes vers un serveur de réseau et planifie les descendantes dans les limites d’occupation.EthernetRFGNSS antennaLoRaWAN, MQTT 5PoE, 12 V DC
04Micronœud (Nano)Nœud monocarte ou de classe module pour sites de capteurs, passerelles et déploiements à faible consommation.EthernetUSBAnalogue I/ORS-485CANMQTT 5, OMA LwM2M, CoAPPoE, 12 V DC, USB PD
05Modem/routeur cellulaireModem ou routeur LTE ou NR utilisant un opérateur public ou un réseau privé comme raccordement.EthernetUSBRS-2323GPP E-UTRA air interface, 3GPP NR air interface, OMA LwM2M12 V DC, PoE
06Champ solaireModules PV avec régulateur de charge dimensionnés selon la charge et le climat du site.RS-485Modbus—
07PoteauPoteau de service public, de rue ou dédié avec positions de fixation.———

Comment cela s’étend

01 Instruments Arbitrary qualified sensors and instruments whosemeasurements are ingested with calibration, units,geometry, time, custody and uncertainty. ×n 02 Node The minimum useful deployable unit: server, ruggedappliance, radio node, sensor gateway, satelliteterminal, AI, scientific, vehicle or virtual node. Node Node agent 03 Site The minimum independently operable localgovernance and failure domain: one or more nodesplus local network, identity, policy, evidence,storage, products and operator surfaces.

SITE

Node Node Node ×n 04 Cluster An optional scale or specialisation domain forscheduling, shared storage, accelerators or datalocality.

CLUSTER

×n 05 Fleet Coordinates plans, acknowledgements,convergence evidence, update campaigns andcorrection propagation across nodes and sites.

FLEET

Fleet controller ×n 06 Federation An exchange of products, capabilities, events orwork across approved, independently administeredtrust domains, using explicit trust, policy,data-locality, version and correction contracts.

TRUST DOMAIN

TRUST DOMAIN

TRUST DOMAIN

×n Verifier Applications Data in the field Telemetry Control Data upstream Control Data upstream Control Exchange Evidence Events Exchange
La plus petite unité déployable est un nœud ; la même unité est répliquée pour répondre à la demande. Les nœuds forment un site, les sites peuvent former une grappe, sites et grappes sont coordonnés en flotte, et les flottes échangent entre des domaines de confiance administrés indépendamment. Chaque plan est un canal distinct avec sa propre liaison ouverte.
Données sur le terrain
MQTT 5 with Sparkplug B; connectors for LoRaWAN, OPC UA and instrument buses.
Télémétrie
OpenTelemetry OTLP.
Contrôle
TLS 1.3 with mutual authentication; protobuf messages over gRPC or HTTP/2.
Données vers l’amont
At-least-once publication with repeat-safe keys over the control channel or NATS JetStream; QUIC MAY be used on lossy links.
Preuves
DSSE-signed in-toto statements; SLSA provenance; SCITT transparency receipts.
Événements
Event envelopes mapped to CloudEvents 1.0; channels described in AsyncAPI 3.
Échange
OpenAPI 3.1; the OGC API family; SensorThings; STAC; WIS 2.0.

05De la commande à l’exploitation

Chaque étape, du premier appel à un site en service.

La même équipe et le même dossier portent le travail, du cadrage à la maintenance.

  1. 01 Order

    Cadrer le plan de qualité de l’air et les questions

    Le cadrage lit le plan de qualité de l’air, le réseau de référence, les lieux qui inquiètent la ville et les questions auxquelles les capteurs doivent répondre. Nexus Observatory Inc. remet le plan de points autour de chaque station de référence, la conception de l’étalonnage, l’intégration avec la plateforme de données de la ville et un prix par point et par service. 1

  2. 02 Survey

    Parcourir les rues avec les questions

    Les équipes parcourent les rues, écoles et carrefours candidats avec l’équipe environnement, en choisissant candélabres et murs à hauteur de respiration, à l’écart des bouches d’aération et des conduits de fumée. Elles vérifient la couverture des passerelles depuis les toits et l’alimentation sur le mobilier urbain, et planifient la colocalisation aux stations de référence.

  3. 03 Permits

    Mobilier urbain et données

    Les capteurs sur candélabres et murs nécessitent l’accord du propriétaire et suivent les règles de la ville sur les travaux de voirie. La publication des données à l’échelle de la rue est convenue avec les équipes environnement et santé. Chaque accord est conservé avec le point qu’il couvre. Les habitants proches de chaque point peuvent demander ce qu’il mesure et consulter ses données.

  4. 04 Build

    Construire et colocaliser d’abord

    Nœuds de capteurs, passerelles et liaisons des stations de référence sont assemblés, testés et enrôlés avec leurs identités. Chaque capteur fonctionne d’abord à côté d’une station de référence pour apprendre son étalonnage avant de rejoindre sa rue, comme le décrit la norme de performance. Les capteurs qui échouent à la colocalisation ne sont pas déployés. 3

  5. 05 Install

    Installer à hauteur de respiration

    Les équipes montent les nœuds de capteurs à hauteur de respiration sur les candélabres et les murs, les stations météo sur les toits et les passerelles là où elles voient le quartier. Chaque point est photographié et géolocalisé, avec sa distance à la bordure de trottoir consignée au registre. Chaque point est contrôlé pour repérer les sources proches, comme les conduits de fumée.

  6. 06 Commission

    Vérifier par rapport à la référence

    Chaque nœud prouve son identité. Les mesures étalonnées sont comparées à la station de référence la plus proche, les valeurs aberrantes sont examinées, et les alertes d’épisode sont testées auprès de l’équipe environnement. Un point ne rejoint la carte publiée que lorsque ses contrôles sont réussis. Les résultats sont conservés avec le registre de chaque capteur pour les audits ultérieurs.

  7. 07 Operate

    Agir rue par rue

    L’équipe environnement voit l’air à l’échelle de la rue à côté des stations de référence, avec le vent pour remonter aux sources. Les épisodes déclenchent les mesures de la ville, écoles et équipes de santé reçoivent des alertes, et le plan de qualité de l’air est jugé sur des preuves. Les habitants voient la même carte. Le registre montre quelles mesures ont fonctionné. 2

  8. 08 Maintain

    Réétalonner, faire tourner, remplacer

    Les capteurs reviennent à tour de rôle aux stations de référence selon le calendrier pour vérifier leur dérive, sont nettoyés et remplacés en fin de vie. Les stations de référence suivent leur propre programme qualité. Chaque changement est enregistré, afin que les séries à l’échelle de la rue restent fiables. Des rechanges sont tenus étalonnés, si bien qu’un capteur défaillant est remplacé vite et que les lacunes restent courtes.

06Produits de données et intégration

Ce qu’il fournit, à qui, et dans quels systèmes.

Produits de données

  • Cartes de la qualité de l’air à l’échelle de la rueÉquipes environnement et habitants
  • Alertes d’épisodeÉcoles, équipes de santé et public
  • Attribution des sources avec le ventPlanificateurs de la qualité de l’air
  • Indicateurs de rapportDirection de la ville et régulateurs

Intégration

  • Plateforme de données de la villeLes observations sont servies via OGC SensorThings avec étalonnage et indicateurs de qualité.
  • Réseau de référence régionalLes capteurs sont étalonnés sur les stations de référence et ne les remplacent jamais pour l’évaluation réglementaire.
  • Information du publicCartes et alertes sont publiées sur les canaux de la ville et son portail de données ouvertes.

Exchanged through OGC SensorThings API, CEN/TS 17660, WHO air quality guidelines.

07Questions des acheteurs

Avant de cadrer votre projet.

Les capteurs peuvent-ils remplacer les stations de référence ?

Non. Les stations de référence restent la base légale ; les capteurs montrent les écarts entre elles.

Quelle est la précision des capteurs ?

Celle que montre leur étalonnage. Chacun est colocalisé avec une station de référence et contrôlé selon le calendrier.

Qui voit les données ?

La ville décide ; les cartes à l’échelle de la rue sont généralement publiées en accès ouvert.

Les écoles peuvent-elles recevoir des alertes ?

Oui. Les alertes d’épisode vont aux écoles et aux équipes de santé que la ville désigne.

08Ressources

Les sources de cette page.

Normes, réglementations et lignes directrices publiques, citées là où elles s’appliquent. Chacune ne s’applique que dans sa juridiction ou son champ.

  1. 1Directive (EU) 2024/2881 on ambient air quality and cleaner air for EuropeEuropean Union · 2024
  2. 2WHO global air quality guidelinesWorld Health Organization · 2021
  3. 3CEN/TS 17660-1: Air quality, performance evaluation of air quality sensor systems, gaseous pollutantsEuropean Committee for Standardization · 2021
  4. 4Guide to Instruments and Methods of Observation (WMO-No. 8)World Meteorological Organization
  5. 5ISO 37120: Sustainable cities and communities, indicators for city services and quality of lifeInternational Organization for Standardization

09Voir aussi

Cas d’usage et solutions.

Cas d’usage

Observatoire hybride de la qualité de l’air

A few reference analysers and many low-cost nodes, with co-location calibration and an open-data feed.The full use case →
Solution

Réseaux hybrides de qualité de l’air

Reference analysers plus calibrated low-cost nodes, with co-location calibration and an open-data interface.Solutions for cities →
Solution

Surveillance de l’exposition environnementale pour les programmes de santé

Heat, air and water exposure measurements around facilities and communities; no diagnosis or treatment.Solutions for cities →

10Villes : domaines spécialisés

Les autres domaines de cette industrie.

Domaine spécialisé

Chaleur urbaine et arbres

Street-level temperature and humidity across neighbourhoods, tree soil moisture and heat-health alerts, on LoRaWAN across the city, so cooling and watering go where people suffer most.The full field →
Domaine spécialisé

Rues et mobilité

Counts of people, bikes and vehicles, speeds, kerb use and junction safety by camera and radar processed at the edge, on private 5G and fibre, so streets are planned on evidence and privacy is kept.The full field →
Domaine spécialisé

Bâtiments publics et énergie

Energy, heat and water meters, indoor air and comfort in schools, offices and pools, with weather for normalisation, on the buildings’ own networks behind a security gateway.The full field →
Domaine spécialisé

Déchets et services de voirie

Bin fill levels, collection routes, transfer station gas and weather, on LoRaWAN across the city, so crews empty what is full and the waste record follows from the work.The full field →
Domaine spécialisé

Bruit et ville nocturne

Class 1 noise monitoring at hot spots, event classification at the edge for nightlife, construction and traffic, with weather, on cellular, so complaints are answered with evidence and noise plans work.The full field →

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