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コロナ禍の今、室内換気の必要性を判断する為の指標の一つとして、CO2濃度を計測する事が注目されています。

また、コロナ禍に関わらず、会議室や執務室におけるCO2濃度の上昇による眠気や集中力の低下を防ぐ為に、室内換気の判断用に計測するニーズもあります。

ですが、温度や湿度はヒトにとって体感しやすいですが、CO2濃度は体感する事は難しいと思います。例えばCO2濃度を計測できるセンサが手元に１種類ある場合も、それが正しい値を検出できているのかの判断は難しいかと思います。

そこで、当社ではCO2濃度を計測できるセンサを４種類用意して可視化し、各センサが検出したCO2濃度を比較しました。

比較した結果から、各センサがCO2濃度を正しく検出できているかどうかの判断ができると想定して実施しました。

以下に簡単ではありますが、ご報告させていただきます。

各センサの簡易説明

今回、計４種類のCO2濃度を検出できるセンサを利用しました。以下が簡単な比較表になります。

No	センサ名	写真	簡易説明	ログ	画面表示
1	Marvel 003	右上	USBアダプタで稼働	microSDにログ記録	可能
2	Pressac	左上	完全な無線センサ(電池内蔵)	当社クラウドアプリ	今回は非対応
3	SCD30	左下	USBアダプタで稼働	当社クラウドアプリ	可能
4	MH-Z19B	右下	USBアダプタで稼働	今回は非対応	可能

• ４種類共、NDIR(非分散型赤外線吸収方式)のCO2センサとなります。
• No.1は評価の基準用として用意しました。
• No.2とNo.3は当社サービスで利用可能なセンサです。
• No.2とNo.3とNo.4は、明示的にキャリブレーションを行っています。

計測結果をグラフで確認

下の写真の、No.1(Marvel:右上)とNo.2(Pressac:左上)とNo.3(SCD30:左下)は、ログデータを取得できます。その為、検知したCO2濃度データのグラフ化が可能です。

以下にサンプルとして計２日間分のCO2濃度値(ppm)グラフを表示しています。

上から順に、No.1(Marvel:右上)、No.2(Pressac:左上)、No.3(SCD30:左下)となります。

３種類のセンサのグラフは、ほぼ同じ傾向となっている事が確認できます。よって、いずれもCO2濃度が検出できていると考えられます。

なお、以下は補足事項です。

• No.1(Marvel:右上)は、microSDに蓄積されたログを1分間隔に補正したデータをExcelでグラフ化したものです。
• No.2(Pressac:左上)とNo.3(SCD30:左下)は、EnOcean無線通信でデータを送信し、IoTゲートウェイ機器経由で当社クラウドアプリにデータをアップして、グラフ化したものです。
• No.2(Pressac:左上)の検知間隔は、周囲の照明(照度)が良好な場合は5分間隔、照明(照度)が弱いもしくは暗闇の場合は15分間隔となります(発電状況によって変動)。
• No.3(SCD30:左下)の検知間隔(データ送信間隔)は1分間毎としております。

計測結果を画面で確認

下の写真の、No.1(Marvel:右上)とNo.3(SCD30:左下)とNo.4(MH-Z19B:右下)は、小型画面でリアルタイム値が確認できます。No.3とNo.4は2秒毎に画面表示しています。

そこで、室内換気を行っている時間帯や、室内換気をしばらく行っていない時間帯、ガスコンロを使っていた時間帯など、数日間に渡り頻繁に小型画面で確認しました。

• 3台共、窓や出入口を大きく開いてしばらく室内換気を行っている時は、CO2濃度は400ppm近辺となっている事が確認できました。
• 3台共、息を吹きかけた時には大きくCO2濃度が上振れする事が確認できました。

よって、3台共、正しくCO2濃度が検出されていると考えられる状態でした。

ちなみに、下記の想定理由から、各機器で表示されるCO2センサの検出値には多少の差異があります。

• 各センサ毎に精度の定義があり、精度の範囲もそれぞれ異なります。
• 各センサの設置場所にわずかな差異があり、空気の流れが多少異なる事が想定されます。
• 各センサのCO2を含む空気の取り込み口の違いがあります。
• 反応する速度に差異が見られます。例えば、息を吹きかけた時にCO2濃度が跳ね上がるまでの時間に差異が見られました。

なお、下の写真のNo.2(Pressac)は、ソーラーセルと電池で稼働し、定期的に検知したデータを送信します。検知されたCO2濃度値は当社クラウドアプリで確認可能です。

検知間隔は、他の３種類のCO2センサとは検知間隔が異なる為、リアルタイムでの差異確認の対象機器としては外しております。

まとめ

CO2濃度はヒトは認識しにくい為、１種類だけのCO2濃度センサだけでは検知された値が正しいのかどうかの判断も難しいかと思います。当社ではCO2センサを扱っている立場上、必要な検証作業と認識して今回の検証を行いました。

４種類のCO2濃度センサでデータの確認を行いましたが、いずれのセンサもCO2濃度(ppm)を検知できている、と認識できる結果となったかと感じています。

なお、当社のIoTサービスでは、今回検証を行ったCO2センサのうち、２個のCO2センサをご利用いただけるようになっています。

コロナ禍の今は、リアルタイムで小型LCD画面にCO2濃度を表示でき、必要に応じて１分間隔などの短い間隔でクラウドでデータを確認できる安価なCO2センサが向いているかと考えています。詳細はCO2センサをご確認ください。

CO2センサが検知したデータを大画面で表示する事も可能です。ご要望に合わせた画面をご用意します。

CO2濃度の可視化と共に、会議室の利用状況や、執務室やフリースペース、リモートオフィスなどの利用状況を可視化するサービスもございます。

ご要望がございましたら、お気軽にお問合せいただけましたら幸いです。