Nesnelerin interneti tabanlı hava kalitesi ölçüm sistemi

Günümüzde internet teknolojisinin gelişmesi ile birlikte Nesnelerin İnterneti tabanlı uygulamalar çok fazla kullanılır olmuştur. Hava kalitesi de artan sanayileşme sonucunda günlük problemimiz haline gelmiştir. Bireyler artık sadece günlük hava durumunu değil hava kalitesi indeksini de takip etmeye başlamıştır. Bunun sonucunda da hava kalitesinden etkilenme ihtimali olan solunum yolu vb. rahatsızlıklara sahip bireyler tedbir almaya başlamışlardır. Bu tez çalışması kapsamında hava kalitesini etkileyen gazların ölçümü için elektronik devre oluşturulmuştur. Devrede sensörler ve geliştirici kartı kullanılmıştır. Hava kalitesi indeksi için önemli olan O3 ve CO gibi gazların ölçümlerini yapabilecek MQ-7, MQ-131, MQ-135 sensörleri kullanılmıştır. Bu sensörleri yönetmek, veri toplamak ve toplanan veriyi Wi-Fi ile bilgisayar ortamına göndermek için NodeMCU geliştirme kartı kullanılmıştır. MQ-131 sensöründen toplanan O3 verisi ile EPA denklemi kullanılarak hava kalitesi indeksi hesaplanmıştır. Ayrıca diğer sensörlerden toplanan CO verisi ile de hava kalitesi indeksi hesaplanmıştır. EPA tabloları kullanılarak son hava kalitesi indeksine karar veren program yazılmıştır. Ölçümler Zonguldak merkezde ve Çatalağzı ilçesinde yapılmıştır. Çatalağzı ilçesinin seçilmesinin nedeni Eren Enerji Çatalağzı Termik Santrali'nin burada bulunmasıdır. Türkiye'de sera gazı salınımının %2 gibi büyük bir bölümü sadece bu termik santralden yayıldığı tahmin edildiğine göre bu bölgenin deney çalışması için uygun olduğuna karar verilmiştir. Ölçüm sonuçları Wi-Fi ile bilgisayara aktarılmış ve Firebase gerçek zamanlı veri tabanına kaydedilmiştir. Android cihazlar için de App Inventor uygulaması ile ölçüm sonuçlarının takip edildiği mobil arayüz tasarlanmıştır. Veri tabanına kayıt edilen veriler ile veri analizi yapılmıştır. Veri analizi yapılırken RapidMiner ile Lojistik Regresyon, Doğrusal Ayırma Analizi (LDA), Karar Ağaçları algoritması, Naive Bayes (NB) ve Destek Vektör Makineleri (SVM) algoritmasının ROC analizi yapılmıştır. ROC analizinde daha başarılı sonuç üreten LDA ve Karar Ağaçları algoritması tezin eğitim ve tahmin aşamalarında kullanılmıştır. Tasarlanan bu hava kalitesi ölçüm sistemi sayesinde bireyler ortamdaki anlık kirletici madde değişimi takip edilebilir ve günlük olarak hava kalitesi indeksini takip edilebilirler. Özellikle Zonguldak ilinde yaygın olan Koah hastalığı için hava kalitesinin takip edilmesi önemlidir. Koah gibi rahatsızlığı olan bireyler hava kalitesinin düşük olduğu zamanlarda gerekli tedbirleri alabilirler.