Accélérer les conceptions de surveillance de qualité de l'air avec des modules multi-capteurs

La demande liée à la surveillance de la qualité de l'air augmente dans les applications industrielles et résidentielles. Le défi pour les concepteurs est de créer une solution capable de prendre en charge une liste toujours plus longue de polluants, notamment les particules, le dioxyde d'azote, l'ozone et d'autres substances dangereuses.

Alors que les systèmes de surveillance traditionnels nécessitent souvent des capteurs séparés et une intégration complexe pour suivre tous ces paramètres, le module de capteurs RRH62000-A1V de Renesas offre une alternative intégrée dotée de plusieurs capteurs. Ce module garantit une mise sur le marché rapide, pour une détection immédiate des problèmes de qualité de l'air et des stratégies de réduction de la pollution à long terme.

Détection complète dans un seul module

Le RRH62000-A1V représente une avancée majeure dans la technologie de surveillance environnementale en intégrant plusieurs capteurs dans un seul module compact (Figure 1). Le module surveille en continu la température, l'humidité, les particules (de 0,3 à 10 micromètres [µm]), les composés organiques volatils totaux (COVT), le monoxyde de carbone et l'ozone.

Figure 1 : Le RRH62000-A1V surveille en continu la qualité de l'air et envoie des signaux en cas de dépassement des seuils critiques. (Source de l'image : Renesas)

Le RRH62000-A1V se démarque en combinant plusieurs capteurs dans un seul module tout en maintenant un niveau de précision élevé dans toutes les mesures. Le module peut émettre divers signaux via des E/S lorsque des valeurs limites sont dépassées, ce qui permet de réagir immédiatement aux problèmes de qualité de l'air.

Cette intégration simplifie la conception et garantit des mesures fiables pour tous les paramètres environnementaux. Le système de détection des particules sophistiqué du module est particulièrement efficace pour surveiller les particules fines qui ont le plus d'impact sur la santé et la qualité de l'air.

Applications industrielles écoénergétiques

Le RRH62000-A1V relève deux défis critiques dans les environnements industriels : maintenir une bonne qualité de l'air et optimiser l'utilisation de l'énergie. Le module permet de mettre en place la ventilation à la demande, qui active les systèmes de ventilation uniquement lorsque certains paramètres de qualité de l'air dépassent des seuils spécifiés.

Lorsque le capteur détecte une augmentation de la concentration en particules ou des niveaux de COV, il peut déclencher automatiquement les systèmes de ventilation. Par ailleurs, le module peut transférer ces données à un emplacement central pour qu'elles soient traitées, ce qui permet la surveillance d'un site tout entier et des réponses automatisées aux problèmes de qualité de l'air.

Cette approche intelligente permet d'éviter des concentrations nocives de polluants comme le formaldéhyde et le monoxyde de carbone, tout en réduisant le fonctionnement inutile des systèmes de ventilation. Il en résulte des économies considérables en termes d'énergie, sans compromettre la sécurité sur le lieu de travail.

De plus, le RRH62000-A1V peut fournir des données en temps réel à des systèmes de surveillance externes. Cela donne aux opérateurs une visibilité sur le statut de sites étendus ou reculés, et garantit une conformité aux réglementations de sécurité à l'échelle de l'entreprise.

Intégration pour maison intelligente

Le RRH62000-A1V apporte la surveillance de la qualité de l'air de niveau professionnel aux applications résidentielles. Dans les environnements de maison intelligente, le module peut surveiller en continu plusieurs paramètres :

• Température
• Humidité
• Matières particulaires (avec détection précise de 0,3 à 10 µm)
• COV
• Monoxyde de carbone
• Ozone
• Indicateurs de risque de moisissure

Lorsqu'il est intégré à un système domotique, le module peut commander de manière intelligente des dispositifs connectés en fonction de mesures en temps réel. Le système peut activer automatiquement la climatisation lorsque la température dépasse 30°C, déclencher des purificateurs d'air lorsque les niveaux de particules passent au-dessus des seuils acceptables, et mettre en marche la ventilation lorsque la concentration de COV indique une mauvaise qualité de l'air. Par ailleurs, la surveillance continue de l'humidité permet d'empêcher la formation de moisissures, garantissant ainsi un environnement plus sain.

La capacité du module à détecter des particules de seulement 0,3 µm le rend particulièrement efficace pour surveiller la qualité de l'air intérieur, car ces particules fines peuvent présenter des risques majeurs pour la santé lorsqu'elles sont inhalées. Cette capacité de mesure précise et ces fonctionnalités de contrôle automatisé permettent aux propriétaires de préserver une qualité de l'air optimale sans constamment intervenir manuellement.

Premiers pas avec un kit d'évaluation

Pour les développeurs qui souhaitent implémenter des solutions de surveillance de la qualité de l'air, Renesas propose le kit d'évaluation RRH62000-EVK (Figure 2). Le kit combine une carte ESCom (Environmental Sensor Communication), le module de capteurs RRH62000 et une connectivité USB (Type-A vers Type-C). Il permet une configuration et une évaluation rapides du module de capteurs RRH62000. Au cœur de ce kit, un microcontrôleur basé sur Arm RA4M2 de Renesas s'occupe de la gestion du protocole et garantit une communication fluide entre les composants.

Figure 2 : Le kit RRH62000-EVK permet une configuration et une évaluation rapides du module de capteurs RRH62000. (Source de l'image : Renesas)

Le kit d'évaluation offre plusieurs fonctionnalités clés :

• Plusieurs modes de fonctionnement, notamment une configuration ultrabasse consommation pour les applications alimentées par batterie
• Interface I2C simple pour une intégration système aisée
• Compatibilité avec les cartes PMOD pour différents dérivés de capteurs environnementaux
• Logiciel ES-Eval (Environmental Sensors Evaluation) compatible avec Windows (compte requis)
• Programmes d'exemple
• Téléchargements de logiciels gratuits depuis le site Web Renesas

La carte ESCom sert de base pour le kit d'évaluation, en utilisant le microcontrôleur RA4M2 pour prendre en charge différents protocoles de communication. Le microcontrôleur gère les éléments suivants :

• Protocole USB pour la connectivité PC
• Conversion des communications entre les interfaces
• Synchronisation des communications avec l'interface I2C
• Intégration avec d'autres produits de capteurs

La carte ESCom fournit des options de connectivité complètes avec des paramètres de raccordement clairement identifiés, ce qui permet un prototypage et des tests rapides (Figure 3). La conception de la carte permet une intégration aisée avec les systèmes existants tout en offrant la flexibilité nécessaire pour le développement et les tests.

Figure 3 : La carte ESCom fournit des options de connectivité complètes avec des paramètres de raccordement clairement identifiés, permettant un prototypage et des tests rapides. (Source de l'image : Renesas)

Le logiciel ES-Eval fourni améliore l'expérience de développement en offrant les avantages suivants :

• Interface graphique conviviale pour la configuration des capteurs
• Surveillance en temps réel de tous les paramètres de capteurs
• Capacités d'enregistrement des données
• Exemples de programmation pour le développement d'applications personnalisées
• Prise en charge de différents modes de fonctionnement des capteurs
• Exemples d'intégration avec d'autres capteurs environnementaux de Renesas

Conclusion

En combinant plusieurs capteurs haute précision dans un seul module et en fournissant des outils de développement complets, le RRH62000-A1V permet d'implémenter efficacement des solutions de surveillance de la qualité de l'air. Le fonctionnement écoénergétique du module, ses capacités de mesure sophistiquées et sa capacité à contrôler directement les dispositifs connectés en font une option solide pour les applications de maison intelligente et les applications industrielles.