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Online Workshop: senseBox - Citizen Science and Open Hardware for SDG 11 - Sustainable Cities and Human Settlements

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Description: The number of people living in cities will rise to over 5 billion by 2030. With this increase, existing challenges will come into even sharper focus. Together with citizens, concepts must be developed and awareness created for sustainable living. The participation of citizens in the design of their living space increases the quality of life and identification with their own city or district. By observing the air quality in the district, an understanding of the connections between traffic, heating or the use of stoves and high fine dust pollution can be built up and, in the best case, an adjustment of one's own actions for the benefit of the entire city can happen. Furthermore, air quality measurements are often not openly available or transparent, and are often not available across the board. Although there are official standards, these are not sufficient to provide a comprehensive picture of air quality. However, the quality of living and resource-saving and healthy living in one's own four walls can also be improved, e.g. through the use of correct ventilation strategies. Here, too, the focus is on the triad of observation, understanding and action. SDG 11 of the Sustainable Development Goals of the United Nations aims to create liveable cities and settlements. Air quality is an important factor in this. For this, methods from the context of Open Science, especially the use of open source hardware and software and the generation of open data, are advantageous. This guarantees transparency and makes it possible to compare different districts. The senseBox offers a tool that enables citizens to participate in the generation of data and is also openly available hardware. The senseBox is an open toolkit and emerged from an educational context to introduce children to programming. The next step was to take the data generated seriously and to work with the data. The senseBox was then further developed and extended to include the openSensemap. The senseBox ecosystem was designed to be open from the beginning, so that it can be expanded at any time. There is no research question per se, but it offers an infrastructure for one' s own research questions. The blueprints are openly available and can be used for replication at any time. The openSensemap is also open (also for other devices besides the sensebox) and has OpenStreetMap as its model. The source code of the senseBox is also open source. Access to the data is also open (directly via the website, via an interface or via an archive). There are currently over 7 billion measurements. In the workshop on 18.12.2020 which was conducted online as part of the Knowledge Transfer Centre East, three sensors were installed which are important in the context of Healthy Living: Environmental Sensor, Fine Dust Sensor and CO2 Sensor for the indoor area. The CO2 sensor can be used, for example, during the time of the corona pandemic to indicate when a room needs to be ventilated. The environmental sensor can measure several values such as humidity or temperature. The fine dust sensor is used to measure fine dust particles of different sizes. Open and detailed instructions for assembly and programming can be found at: https://pad.uni-muenster.de/05qr-nfXRmGIJh5OviXcqQ?view# During the workshop, the workshop instructors dealt with problems individually and the workshop participants also helped each other. The openSensemap was also presented and set up for the participants' own senseBox. It was also demonstrated how the data can be uploaded openly for all to access and how data can be downloaded and used from other senseBoxes. The workshop provided a challenging but very rewarding introduction to the senseBox ecosystem and all its possibilities. Participants were able to gain insight into an open tool and also used the workshop to ask questions and discuss. We hope to have laid a good foundation for further projects with the senseBox. Die Zahl der Menschen, die in Städten leben, wird bis zum Jahr 2030 auf über 5 Milliarden ansteigen. Mit diesem Anstieg treten auch bereits vorhandene Herausforderungen noch stärker in den Fokus. Gemeinsam mit Bürgerinnen und Bürgern müssen Konzepte entwickelt und Bewusstsein für nachhaltiges Wohnen geschaffen werden. Die Teilhabe von Bürger*innen an der Ausgestaltung Ihres Wohnraums steigert die Lebensqualität und Identifikation mit der eigenen Stadt bzw. dem eigenen Bezirk. So kann durch das Beobachten der Luftqualität im Bezirk ein Verständnis für die Zusammenhänge von Verkehr, Heizen bzw. Nutzen von Kaminöfen und einer hohen Feinstaubbelastung aufgebaut werden und im besten Fall eine Anpassung des eigenen Handelns zum Wohle der gesamten Stadt passieren. Darüber hinaus sind Luftqualitätsmessungen oft nicht offen verfügbar oder transparent, und sind häufig nicht flächendeckend vorhanden. Es gibt zwar behördliche Vorgaben, jedoch reichen diese nicht aus, um ein flächendeckendes Bild der Luftqualität zu bieten. Aber auch die Wohnqualität und ein ressourcenschonendes und gesundes Wohnen in den eigenen vier Wänden, z.B. durch die Anwendung von korrekten Lüftungsstrategien, kann verbessert werden. Auch hier steht der Dreiklang aus Beobachten, Verstehen und Handeln im Vordergrund. SDG 11 der Sustainable Development Goals der Vereinten Nationen hat das Ziel lebenswerte Städte und Siedlungen zu schaffen. Dabei ist Luftqualität ein wichtiger Faktor. Hierfür sind Methoden aus dem Kontext Open Science, insb. die Anwendung von Open Source Hardware und Software sowie das Generieren von Open Data von Vorteil. Denn so wird Transparenz garantiert und ein Vergleich verschiedener Bezirke wird möglich. Die senseBox bietet hier ein Tool, das es Bürger*innen ermöglicht, sich an dieser Generierung von Daten zu beteiligen und zählt auch zu offen verfügbarer Hardware. Die senseBox ist ein offenes Toolkit und entstand aus einem Bildungskontext, mit dem Kinder ans Programmieren herangeführt werden sollten. Der nächste Schritt war, die dabei erzeugten Daten ernst zu nehmen und mit den Daten auch zu arbeiten. Die senseBox wurde anschließend weiterentwickelt und um die openSensemap erweitert. Das senseBox-Ökosystem wurde von Beginn an offen gestaltet, sodass es jederzeit beliebig erweitert werden kann. Es gibt per se keine Fragestellung, sondern es bietet eine Infrastruktur für eigene Fragestellungen. Die Baupläne sind offen verfügbar und können jederzeit für den Nachbau genutzt werden. Auch die openSensemap ist offen (auch für andere Geräte neben der sensebox) und hat als Vorbild OpenStreetMap. Auch der Quellcode der senseBox ist open source. Der Zugriff auf die Daten ist ebenfalls offen (direkt über die Website, über eine Schnittstelle oder über ein Archiv). Derzeit gibt es über 7 Mrd. Messungen. Im Workshop am 18.12.2020 selbst, welcher im Rahmen des Wissenstransferzentrums Ost online durchgeführt wurde, wurden drei Sensoren verbaut, die im Kontext Gesundes Wohnen wichtig sind: Umweltsensor, Feinstaubsensor und CO2-Sensor für den Innenbereich. Der CO2 Sensor kann z.B. in der Zeit der Coronapandemie eingesetzt werden, um sich anzeigen zu lassen, wann ein Raum gelüftet werden muss. Der Umweltsensor kann mehrere Werte wie Luftfeuchte oder Temperatur messen. Der Feinstaubsensor wird zur Messung von Feinstaubpartikel unterschiedlicher Größe eingesetzt. Eine offene und detaillierte Anleitung für den Zusammenbau und die Programmierung findet sich unter: https://pad.uni-muenster.de/05qr-nfXRmGIJh5OviXcqQ?view# Während des Workshops wurden von den Workshopleitern individuell auf Probleme eingegangen und auch die Workshopteilnehmer*innen halfen sich gegenseitig. Auch die openSensemap wurde vorgestellt und für die eigene senseBox eingerichtet. Es wurde zudem vorgeführt, wie die Daten offen für alle verfügbar hochgeladen bzw. wie Daten von anderen senseBoxen heruntergeladen und verwendet werden können. Der Workshop bot eine zwar herausfordernde, aber sehr lohnende Einführung in das senseBox-Ökosystem mit all seinen Möglichkeiten. Die Teilnehmer*innen konnten so Einblick in ein offenes Tool bekommen und nutzten den Workshop auch, um Fragen zu stellen und zu diskutieren. Damit hoffen wir eine gute Basis für weiterführende Projekte mit der senseBox gelegt zu haben.

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