The Shinyei experiment
Real-time Air Quality readings from Beijing

শেয়ার করুন: aqicn.org/sensor/shinyei/bn/
For a complete list of all the Air Quality Sensors test on the World Air Quality Index project, check our sensor overview page.

Introduction

For more information about those real-time dylos and BAM monitor PM2.5 and PM10 readings, please refer to our article on the Dylos Air Particule Counter experimentation.


If you want to know about other affordarable Air Quality Sensors such as Shinyei and Samyoung, check our sensor overview page.

Are cheap low-cost air quality sensor really worth?

There are many affordable and low-cost air particule sensor. The most famous one is definitely the Japanese Shinyei sensor, with a cost of around 75 CNY (12 USD), and it's Korean copy, the Samyoung sensor, with a cost of around 35 CNY (5.5 USD).

This objective of this experiement is to provide empiral data about the quality of those sensor, e.g. can they be used to acurately measure Air Quality, especially for outdoor data and polluted countries.

There are many research papers on this topic. The one most up-to-date at the time of writing is from David Holstius. Check it online here: field calibrations of a low cost aerosol sensor ( research paper).

Inside the low-cost sensor

Compared to the Dylos monitor, one could say that low-cost sensors are more like measuring the air opacity rather than individual particles:

The Dylos monitor works by counting individual particles, and classifying them by size (smaller than 0.5 and smaller than 2.5). By doing so, it is able to provide accurate values about the exact amount of dust particles in the air. And by knowing the typical "dust" type that is being measured, is it somewhat straight forward to deduct the total mass of particles.

The low-cost sensor, on the contrary, are not counting individual particles, but instead, counting the amount of time particles are detected by the photo diode sensor. The graph below represents how the Shinyei is "calculating" the air quality: First, it applies a pass band filter to remove very small particles or noise, which is represented by the red line. Then, independently of the intensity (or particle size), it counts the amount of time any particle is seen. This amount of time, also called "Low Pulse Occupancy" (LPO), can be considered as the "opacity percentage" of the air circulating through the sensor. In order to measure the LPO for different particles sizes, the sensor provide a variable input which allows to adjust the pass-band filter.

Shinyei PPD42NS raw diode reading
Shinyei PPD42NS raw diode reading (in volts)

Shinyei PPD42NS raw LPO reading
Shinyei PPD42NS raw LPO reading (in occupancy)

Experiment Setup


The low-cost particule counters used is this experiment are based on: The reference air quality meters are:
For the source code and hardware connectivity information, please refer to this page: aqicn.org/api/shinyei/.

Note (December 18th 2014): Due to a wrong setup, the data is from the Samyoung is currently not available - it will added again later. Also, this experiment has been updated to use both Shinyei output, which are supposed to be able to reflect small and large particles.

Real-time data

Current Dylos readings are: Particules larger than 2.5 is -, larger than 0.5 is -, updated on - - (China time).

Current Shinyei readings are: LPO for particules larger than 1 is -, LPO for 2.5 is -, updated on - - (China time).

Time series graphs

From the previous graph (Shinyei vs. Samyoung), it is clear that the data generated by the Samyoung sensor is not at all reflecting actual air quality. In order to ensure that this issue is not caused by a deficient sensor, the sensor was replaced with a new one, but yet, no improvement were observed. For this reason, the Samyoung data will not be represented in the next plots. It is however interresting to notice that other resarch papers, such as the low-cost coarse airborne particulate matter sensing for indoor occupancy detection study (online ref) shows much better results for the Samyoung sensor, so this this something to be further investigated.

- -

Shinyei:
PM2.5 based Air quality data:
PM10 based Air quality data:

Initial findings

At first glance, the correlation for the Shinyei sensor seems to be much stronger from PM10 than PM2.5 readings. But, actually, it seems to be even more complicated since during some periods, the correlation to PM10 seems higher while for other periods, correlation to PM2.5 is higher. If this turns out to be true (which will require more data for the confirmation), that would mean that calculating the AQI from a Shinyei sensor could prove to be very arbitratary (see the PM10 vs. PM2.5 analysis).


- -

For the list of all air quality sensors, check the Sensor Overview page

Read or publish comments (they rely on Disqus)

বায়ুর গুণমান এবং দূষণ পরিমাপ সম্পর্কে:

এয়ার কোয়ালিটি লেভেল সম্পর্কে

- এয়ার কোয়ালিটি ইনডেক্স (AQI) মানস্বাস্থ্য উদ্বেগের স্তর
0 - 50 ভাল বায়ু মানকে সন্তোষজনক বলে মনে করা হচ্ছে, এবং বায়ু দূষণের জন্যে অতি সামান্য বা কোন ঝুঁকিই থাকছে না
51 -100 মধ্যপন্থী বায়ুর মান গ্রহণযোগ্য; কিন্তু, কিছু দূষণকারকের জন্য খুব কম সংখ্যক মানুষের পক্ষে সামান্য স্বাস্থ্যের উদ্বেগ থাকতে পারে যারা বায়ু দূষণের জন্য অস্বাভাবিক ভাবে সংবেদনশীল।
101-150 অস্বাস্থ্যকর সংবেদনশীল গ্রুপের সংবেদনশীল গ্রুপের সদস্যরা স্বাস্থ্যের প্রভাব ফেলতে পারে। সাধারণ জনগণ প্রভাবিত হতে পারে না।
151-200 অস্বাস্থ্যকর প্রত্যেকেরই স্বাস্থ্যের ওপর প্রভাব পড়তে শুরু হতে পারে; সংবেদনশীল গ্রুপের সদস্যরা আরও গুরুতর স্বাস্থ্যের ওপর প্রভাব অনুভব করতে পারেন।
201-300 খুব অস্বাস্থ্যকর জরুরি অবস্থা স্বাস্থ্য সতর্কতা। সমগ্র জনসংখ্যার প্রভাবিত হতে পারে।
300+ বিপজ্জনক স্বাস্থ্য সতর্কতা: প্রত্যেকেরই আরও গুরুতর স্বাস্থ্যের প্রভাব পড়তে পারে

বায়ুর গুণমান এবং দূষণ সম্পর্কে আরও জানতে, উইকিপিডিয়া এয়ার কোয়ালিটি বিষয় বা বায়ুর গুণমান এবং আপনার স্বাস্থ্যের জন্য এয়ারনাউ গাইড দেখুন।

বেইজিং ডাক্তার রিচার্ড সেন্ট সাইর এমডির খুব দরকারী স্বাস্থ্য পরামর্শের জন্য, www.myhealthbeijing.com ব্লগ দেখুন।


ব্যবহারের নোটিশ: প্রকাশনার সময় সমস্ত বায়ু গুণমান তথ্য অ-বৈধ হয় এবং গুণমান নিশ্চিতকরণের কারণে এই তথ্যটি যে কোনও সময়ে নোটিশ ছাড়াই সংশোধন করা যেতে পারে। ওয়ার্ল্ড এয়ার কোয়ালিটি ইনডেক্স প্রকল্পটি এই তথ্যগুলির সামগ্রীর মধ্যে কম্পাইল করার জন্য সমস্ত যুক্তিসঙ্গত দক্ষতা ও যত্ন ব্যবহার করেছে এবং কোনও পরিস্থিতিতে এটি ওয়ার্ল্ড এয়ার কোয়ালিটি ইনডেক্স প্রকল্প দল বা তার এজেন্টগুলি এই তথ্য সরবরাহ থেকে সরাসরি বা পরোক্ষভাবে উদ্ভূত কোন ক্ষতি, আঘাত বা ক্ষতির জন্য চুক্তি, নির্যাতন বা অন্যথায় দায়বদ্ধ।



Settings


Language Settings:


Temperature unit:
Celcius