Square Air

Beschreibung

Square AIR ist ein hochmoderner Sensor für die Innenraumluftqualität mit erweiterten Fähigkeiten gegenüber herkömmlichen CO₂-Sensoren. Diese kompakte und unauffällige Einheit mit den Maßen 58 x 58 x 15 mm ist mit einer langlebigen 6-Ah-Batterie ausgestattet, die einen kontinuierlichen Betrieb von bis zu 7 Jahren oder bis zu 15 Jahren bei kontinuierlicher Nutzung nur während erweiterter Bürozeiten (z. B. Mo-Fr 06:00-20:00) ermöglicht.

Es verfügt über den bahnbrechenden Bosch BME688-Gassensor, eine KI-gestützte digitale Nase, die eine Reihe von Gasen erkennen kann, darunter VOCs, VSCs, Kohlenmonoxid und Wasserstoff.

Square AIR berechnet IAQ, bVOC und CO₂-Äquivalente (CO₂e) und misst zudem Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck und Umgebungslicht. Ausgestattet mit NFC für einfache Konfiguration, LoRaWAN für Kommunikation über große Distanzen und WiFi-MAC-Adress-Scanning für die Innenraumpositionierung, ist Square AIR einfach zu bedienen.

Das Square AIR mit seinem fortschrittlichen digitalen Nasensensor ist ein Schlüsselelement zur Sicherstellung gesunder Arbeits- und Wohnbedingungen in Gebäuden. Seine präzise Erkennung verschiedener Luftsubstanzen ermöglicht effektive Lüftungsstrategien, die zur Senkung der Energiekosten beitragen und die Umweltbelastung minimieren. Die Vielseitigkeit des Sensors eröffnet neue Möglichkeiten für spezialisierte Anwendungen und macht ihn zu einem unverzichtbaren Werkzeug in intelligenten Gebäuden.

Vorteile & Anwendungsfälle

Square AIR eignet sich ideal für größere Immobilien wie Büros, Besprechungsräume, Schulungseinrichtungen und Wohngebäude und bietet durch verschiedene Konfigurationsprofile hohe Vielseitigkeit. Seine fortschrittliche Sensortechnologie geht über die herkömmliche CO₂-Erkennung hinaus und misst ein breites Spektrum an Luftschadstoffen, um das Management der Innenraumluftqualität zu verbessern. Ausgestattet mit KI-Tools kann er zur Erkennung spezifischer Substanzen angepasst werden. Die Sensorsuite mit Temperatur-, Luftfeuchtigkeits-, Luftdruck- und Umgebungslichtmessung sowie NFC, LoRaWAN-Konnektivität und der Innenraum-Geopositionierungsfunktion über WLAN-MAC-Adress-Scanning macht ihn zu einer umfassenden Lösung für das Smart-Building-Management.

Square AIR verfügt außerdem über die Fähigkeit, Rauch zu erkennen, was zur Brandfrüherkennung beiträgt, wobei zu beachten ist, dass es sich nicht um einen zertifizierten Rauchmelder handelt.

Es sei betont, dass Square AIR nicht für die Erkennung von CO₂-Lecks aus Gasflaschen oder anderen Geräten konzipiert ist und daher für Anwendungen zur CO₂-Leckerkennung ungeeignet ist.

Mechanik

Das Square AIR ist ein sehr kompakter Luftqualitätssensor mit den Maßen 58 x 58 x 15 mm, der für eine unauffällige Montage ausgelegt ist. Er lässt sich einfach mit Klebepad oder Schrauben befestigen. Square AIR ist mit einer eingebauten, nicht wiederaufladbaren Batterie ausgestattet, die für die gesamte Lebensdauer des Geräts ausgelegt ist und den wartungsarmen, benutzerfreundlichen Charakter des Designs unterstreicht.

Abbildung 1: Square Air

Software

Die fortschrittliche Softwarearchitektur des Square AIR umfasst eine Virtual Sensing Machine (VSM) innerhalb seiner Firmware. Diese VSM betreibt spezialisierte Sensoranwendungen, die auf die Erfassungsfähigkeiten des Geräts und spezifische Anwendungsszenarien abgestimmt sind. Square AIR wird mit einer Allzweckanwendung geliefert, die durch verschiedene Konfigurationsprofile an ein breites Anwendungsspektrum angepasst werden kann, um die Batterielebensdauer je nach Anwendung zu optimieren. Sensative bietet maßgeschneiderte Anwendungsentwicklung und KI-trainierte Gasscan-Profile für spezifische Substanzen an, sodass Square AIR sehr spezialisierte Anforderungen erfüllen und die Leistung in verschiedenen Umgebungen verbessern kann.

Erste Schritte

Ersteinrichtung & Aktivierung (OTAA)

Schritte vor der Aktivierung:

1. Stellen Sie vor der Aktivierung sicher, dass das Gerät auf dem vorgesehenen LoRaWAN-Server registriert ist.
2. Verwenden Sie für die Registrierung die Dev EUI und den Netzwerkschlüssel aus Ihren digitalen Lieferinformationen.

Aktivierung:

1. Verwenden Sie nach der Registrierung eine der folgenden Methoden:
   • a) Drücken Sie sanft auf die Vorderseite des Sensors, um eine Aktivierung auszulösen.
   • b) Alternativ halten Sie kurz ein beliebiges NFC-Lesegerät an das Gerät, um die Aktivierung zu starten. Die meisten Mobiltelefone eignen sich als NFC-Lesegeräte. Stellen Sie nur sicher, dass NFC in Ihren Telefoneinstellungen aktiviert ist.
2. Der Aktivierungsvorgang kann bis zu zwei Minuten dauern. Ein erfolgreicher Netzwerkbeitritt wird auf dem LoRaWAN Network Server angezeigt.
3. Das Gerät versucht kontinuierlich, den Aktivierungsvorgang abzuschließen, bis es erfolgreich mit dem registrierten LoRaWAN-Netzwerk verbunden ist. Der Netzwerkbeitritt kann bis zu 24 Stunden dauern, sobald das LoRaWAN-Netzwerk verfügbar ist.

Konfiguration:

1. Passen Sie die Geräteeinstellungen an Ihren spezifischen Anwendungsfall an.
2. Mehrere Konfigurationsoptionen sind verfügbar. 3. Konfigurationsunterstützung: https://sensative.com/resource-center/

Installation

Bei der Installation von Square AIR ist es entscheidend, den Sensor auf Augenhöhe im Raum zu positionieren, damit die Messungen für den Raum repräsentativ sind. Der Standort sollte eine gute Luftzirkulation aufweisen. Vermeiden Sie die Montage des Sensors in der Nähe von Abfalleimern, Chemikalien, Lüftungseinlässen, Türen oder Fenstern, da diese die Fähigkeit des Sensors zur genauen Messung der Raumluftqualität erheblich beeinträchtigen können. Diese strategische Platzierung trägt dazu bei, zuverlässigere und aussagekräftigere Luftqualitätsdaten zu liefern.

Square AIR kann mit dem mitgelieferten Klebepad für eine sichere und unkomplizierte Installation montiert werden. Bei der Montage mit Klebepad ist es wichtig, die Montagefläche zuerst zu reinigen. Verwenden Sie eine 50:50-Mischung aus Isopropylalkohol (IPA) und Wasser, um sicherzustellen, dass die Oberfläche frei von Schmutz und Fett ist, was eine starke Haftung des Sensors unterstützt.

Falls Sie die Schraubmontage bevorzugen, akzeptiert das Gerät M3-Schrauben. Es wird empfohlen, Unterlegscheiben zu verwenden, um eine Beschädigung der Schraubösen zu vermeiden, die sich ohne Schrauben leicht abdrehen lassen.

Das Gerät bietet außerdem eine zusätzliche Montageoption mit dünnen, 2 mm starken Klebeplatten. Diese Platten ermöglichen eine flexible Installation, sodass das Gerät entweder hinter oder neben seiner Position mit Schrauben befestigt werden kann. Die Klebeplatten sind an einer Folie befestigt, wie im linken Bild unten dargestellt, was das genaue Markieren der Bohrpunkte für Schrauben neben dem Gerät erleichtert, veranschaulicht durch die Pfeile, die die relevanten Löcher im Bild unten anzeigen. Für Installationen, bei denen Schrauben hinter dem Gerät erforderlich sind, positionieren Sie die Platten wie im rechten Bild unten dargestellt und verwenden Sie extraflache Senkkopfschrauben, wie EJOT 905224 (erhältlich über Sensative), für eine nahtlose Passform.

Zur Installation markieren und bohren Sie zunächst die erforderlichen Löcher, befestigen Sie dann die Platten mit Schrauben an den vorgesehenen Positionen, wobei die dicke Klebeseite zu Ihnen zeigen sollte. Ziehen Sie anschließend die Schutzfolien von den Klebeflächen der Platte und des Geräts ab, prüfen Sie die korrekte Ausrichtung der Platten und drücken Sie dann das Gerät fest auf die Platten für eine sichere Befestigung.

Abbildung 3: Klebeplatten für die Montage mit Schrauben. Verwenden Sie die markierten Löcher für die angrenzende (links) oder verdeckte (rechtes Bild) Schraubinstallation.

Zum Entfernen eines mit Klebepad montierten Geräts ist Zahnseide das beste Werkzeug. Führen Sie die Zahnseide einfach hinter den Sensor und schneiden Sie mit einer Sägebewegung vorsichtig durch das Klebepad, um das Gerät ohne Beschädigung zu lösen.

Betrieb

Der Square AIR-Sensor arbeitet effizient und hält im BME688 Ultra Low Power (ULP)-Modus bis zu 7 Jahre, wobei alle 5 Minuten ein Gasscan durchgeführt wird. Um die Betriebsdauer weiter zu verlängern, kann der Sensor so konfiguriert werden, dass er während nicht essenzieller Zeiten, etwa außerhalb der Arbeitszeiten, in den Standby-Modus wechselt. Zusätzlich kann er so eingestellt werden, dass er nur zu bestimmten Tageszeiten oder nur bei beleuchtetem Raum misst, um den Batterieverbrauch zu optimieren und gleichzeitig eine effektive Luftqualitätsüberwachung zu gewährleisten.

Bitte beachten Sie, dass es bis zu 28 Tage Gassensorbetrieb dauert, um vollständig zuverlässige IAQ- und Gassensordaten zu erhalten. Der Status dieser anfänglichen Kalibrierung und Stabilisierung wird durch die Datenausgabe „Stabilization time status“ angezeigt.

Die IAQ-Skala reicht von 0 (saubere Luft) bis 500 (stark verschmutzte Luft). Während des Betriebs kalibrieren und passen sich die Sensoralgorithmen automatisch an die typischen Umgebungen an, in denen der Sensor betrieben wird (z. B. Zuhause, Büro usw.). Diese automatische Hintergrundkalibrierung sorgt für eine konsistente IAQ-Leistung. Der Kalibrierungsprozess berücksichtigt den jüngsten Messverlauf, um sicherzustellen, dass IAQ ~50 guter Luft und IAQ ~200 typisch verschmutzter Luft entspricht. Der Sensor sollte wöchentlich frischer Luft (gut belüftet) ausgesetzt werden, um eine korrekte Kalibrierung zu gewährleisten. Der Genauigkeitsstatuswert (0-3) gibt die Genauigkeit des aktuellen Kalibrierungswerts an.

Der statische IAQ-Wert wird nicht vom kontinuierlichen Auto-Trimming-Algorithmus beeinflusst und sollte verwendet werden, wenn das Gerät nicht regelmäßig frischer Luft ausgesetzt ist.

IAQ-, bVOC- und CO₂e-Sensorwerte werden durch Luftverunreinigungen wie Kochen, Lebensmittel, Rauch, Parfüm oder Ausgasungen von Farbe oder Möbeln beeinflusst.

Weitere Informationen

• Standarddokumentation der Square AIR-Anwendung inkl. Konfigurationsoptionen
• Mehr über den Gassensor von Square Air von Bosch
• VSM Config Tool
• Support-Ressourcencenter

Technische Informationen

Spezifikation	Beschreibung
Merkmale	Cloud-gestütztes WLAN-MAC-Adress-Scanning und Geopositionierung für die Innenraumnutzung. Luftqualitätssensor (IAQ) Gassensor zur Messung der Summe von VOCs und Schadstoffen in der Umgebungsluft. Temperatur-, Luftdruck-, Feuchtigkeits- und Umgebungslichtsensoren LoRaWAN-Konnektivität NFC (Nahfeldkommunikation)
Sensordaten	Temperatursensor (Sensirion STS40) Temperaturgenauigkeit: +/- 0,2 °C (typ.) Umgebungslichtsensor (Avago APDS-9306) Bereich: 1-65.000 Lux, spektrale Reaktion des menschlichen Auges 50/60 Hz Flimmerunempfindlichkeit Luftqualitätssensor (Bosch BME688) Feuchtigkeitsgenauigkeit: +/- 3 % r.H. (Bereich 10 - 90 % r.H.) Absolute Luftdruckgenauigkeit: +/- 0,6 hPa (Bereich 300 – 1100 hPa) Relative Luftdruckgenauigkeit: +/- 0,12 hPa (Bereich 900 – 1100 hPa) IAQ-Bereich (Index Air Quality): 0 - 500 (empfohlen für mobile Anwendungen) S-IAQ (Static Index Air Quality): 0 – 500 (empfohlen für stationäre Geräte) Sensor-zu-Sensor-IAQ-Abweichung: +/- 15 % CO2-Äquivalente (ppm): Geschätztes CO2, abgeleitet aus der durchschnittlichen Korrelation zwischen VOCs und CO2 in ausgeatmeter menschlicher Atemluft. b-VOC-Äquivalente (ppm): Umgerechnet in Atem-VOC-Äquivalente in ppm-Konzentration. Weitere Informationen im Bosch BME688-Datenblatt. Gasscan-Ergebnis (%): Zeigt die Wahrscheinlichkeit von H2S (gas_estimate_1) und Nicht-H2S (gas_estimate_2) an. Bis zu 4 Scanklassen können in angepassten Square AIR-Versionen verwendet werden, um bestimmte Verbindungen in der Luft zu erkennen. Auszug aus dem Bosch BME688-Datenblatt. „Der BME688-Sensor ist ein metalloxidbasierter Sensor, der Gase durch Absorption und anschließende Oxidation/Reduktion an seiner sensitiven Schicht erkennt. Die Signalintensität skaliert typischerweise mit der chemischen Reaktivität der Gase. BME688 reagiert auf die meisten flüchtigen Verbindungen sowie viele andere Gase, die die Innenraumluft verschmutzen (Ausnahmen sind sehr wenige chemisch weitgehend inerte Gase, z. B. N2 und CO2). Im Gegensatz zu Sensoren, die für eine bestimmte Komponente selektiv sind, kann der BME688 die Summe der VOCs/Schadstoffe in der Umgebungsluft messen. Dies ermöglicht dem BME688 die Erkennung z. B. von Ausgasungen aus Farbe, Möbeln und/oder Abfall, hohen VOC-Werten durch Kochen, Nahrungsaufnahme, ausgeatmete Luft und/oder Schwitzen. Die IAQ-Skala reicht von 0 (saubere Luft) bis 500 (stark verschmutzte Luft). Während des Betriebs kalibrieren und passen sich die Algorithmen automatisch an die typischen Umgebungen an, in denen der Sensor betrieben wird (z. B. Zuhause, Arbeitsplatz, im Auto usw.). Diese automatische Kalibrierung sorgt dafür, dass Anwender eine konsistente IAQ-Leistung erfahren. Der Kalibrierungsprozess berücksichtigt den jüngsten Messverlauf, um sicherzustellen, dass IAQ ~50 „typisch guter“ Luft und IAQ ~200 „typisch verschmutzter“ Luft entspricht. IAQ („IAQ“ wird besonders für mobile Anwendungen empfohlen, da sich der Kalibrierungsalgorithmus automatisch an unterschiedliche Umgebungen anpasst). Statischer IAQ („s-IAQ“) wird besonders für stationäre Geräte empfohlen (ohne Kalibrierungsalgorithmus)“
LoRaWAN-Spezifikationen	Regionen: * EU (863-870 MHz) * Weitere Regionen folgen. Bis zu +14 dBm Sendeleistung Bis zu 10 km Reichweite LoRaWAN v1.0.4 OTAA (Over The Air Activation & Configuration) A-OTA (Application Upgrade Over The Air) Mehrere LoRaWAN-Netzwerkschlüssel für sensorinitiiertes Roaming
Geopositionierungsspezifikationen	Das Gerät unterstützt folgende Geopositionierungsdienste - 2,4-GHz-WLAN (b/g/n) MAC-Adress-Scanning - LoRa TDoA (Time Difference on Arrival) Für die Geopositionierung ist ein Geo-Solving-Clouddienst erforderlich.
Abmessungen	58 * 58 * 15 mm Gewicht: 65 g inkl. Batterie
Betriebsbedingungen	-20 bis + 65° C, 10 – 90 % r.H.
Empfohlene Lagerbedingungen	+10 bis + 30° C
Stromversorgung	Eingebaute 6,0-Ah-Li-MnO2-Batterie. 3,0 V
Batterielebensdauer	Geschätzte 6-7 Jahre Batterielebensdauer bei kontinuierlicher Luftqualitätsmessung und vierteljährlicher Berichterstattung bei guter LoRaWAN-Netzabdeckung (SF7-8). Die Batterielebensdauer kann durch Konfiguration des Sensors, nur bei Bedarf für die Anwendung zu messen, erheblich verlängert werden.
NFC	13,56 MHz Reichweite: ca. 2 cm. Positionieren Sie Ihr NFC-fähiges Telefon direkt vor der unteren linken Ecke von Square AIR. Siehe Abbildung 1. Optionale Android-App für lokale Konfiguration und Datenüberwachung (passwortgeschützt)
Sonstiges	* Die Berichterstattung ist konfigurierbar für periodische Berichte, periodische Durchschnittsberichte, Delta-Berichte, schwellenwertbasierte Alarmberichte und mehr. * Unterstützt Batterieberichte. * Datenspeicher zur Offline-Speicherung zeitgestempelter Daten

Sicherheit & Konformität

Square AIR enthält eine austauschbare Primärbatterie vom Typ Li-MnO₂. Das Gerät sollte als Batterie zum Recycling entsorgt werden.

Li-MnO₂-Batterien sind im Allgemeinen eine sichere Batterietechnologie, sollten aber dennoch mit Vorsicht behandelt werden. Nicht kurzschließen, durchstechen oder Temperaturen über +80 °C aussetzen.

Note: This equipment has been tested and found to comply with the limits for a Class B digital device, pursuant to part 15 of the FCC Rules. These limits are designed to provide reasonable protection against harmful interference in a residential installation. This equipment generates, uses and can radiate radio frequency energy and, if not installed and used in accordance with the instructions, may cause harmful interference to radio communications. However, there is no guarantee that interference will not occur in a particular installation. If this equipment does cause harmful interference to radio or television reception, which can be determined by turning the equipment off and on, the user is encouraged to try to correct the interference by one or more of the following measures:

• Reorient or relocate the receiving antenna.
• Increase the separation between the equipment and receiver.
• Connect the equipment into an outlet on a circuit different from that to which the receiver is connected.
• Consult the dealer or an experienced radio/TV technician for help

FCC NOTICE (for USA):

This device complies with Part 15 of the FCC Rules. Operation is subject to the following two conditions: (1) this device may not cause harmful interference, and (2) this device must accept any interference received, including interference that may cause undesired operation. Federal Communication Commission (FCC) Radiation Exposure Statement: This equipment complies with FCC radiation exposure limits set forth for an uncontrolled environment. In order to avoid the possibility of exceeding the FCC radio frequency exposure limits, human proximity to the antenna shall not be less than 20cm (8 inches) during normal operation. The antenna(s) used for this transmitter must not be co-located or operating in conjunction with any other antenna or transmitter. No changes shall be made to the equipment without the Company’s permission as this may void the user’s authority to operate the equipment.

INDUSTRY CANADA STATEMENTS:

This device complies with Industry Canada licence exempt RSS standard(s). Operation is subject to the following two conditions: (1) this device may not cause interference, and (2) this device must accept any interference, including interference that may cause undesired operation of the device. This equipment complies with the safety requirements for RF exposure in accordance with RSS-102 §2.5.2. This equipment must be installed and operated in accordance with the provided instructions and a minimum 20 cm spacing must be provided between the antenna and any person’s body during wireless modes of operation.

INDUSTRY CANADA STATEMENTS:

Cet appareil est conforme avec Industrie Canada exempt de licence Rss standard(s). Son fonctionnement est soumis aux deux conditions suivantes : (1) cet appareil ne peut causer d’interférences, et (2) cet appareil doit accepter toute interférence, y compris des interférences qui peuvent provoquer un fonctionnement indésirable du périphérique. Ce dispositife est conforme à la norme de sécurité en matière d’exposition RF conformé-ment à la RSS-102 §2.5.2. Ce dispositif doit être installé et utilisé conformément aux instructions fournies et à 20 cm espacement minimal doit être prévu entre l’antenne et le corps de toute personne pendant les modes sans fil de fonctionnement.

INDUSTRY CANADA NOTICE

“This device complies with ISED’s licence-exempt RSSs. Operation is subject to the following two conditions: (1) This device may not cause interference; and (2) This device must accept any interference, including interference that may cause undesired operation of the device”