Das Ziel der vorliegenden Thesis ist es, einen Internet of Things (IoT) Prototyp zur Optimierung der Luftqualität von geschlossenen Innenräumen unter Berücksichtigung aktueller Cybersecurity- und Gesundheitsstandards zu entwickeln. Die sich daraus ableitende Forschungsfrage lautet: "Ist es möglich, den Gehalt des Kohlendioxids in geschlossenen Innenräumen durch einen Internet of Things Prototyp zu überwachen und entsprechend geltenden Gesundheitsstandards zu optimieren?". Die Forschungsfrage soll anhand der Luftqualität eines geschlossenen Innenraumes beantwortet werden. Dazu wird die Luftqualität an sieben aufeinanderfolgenden Tagen durch den Internet of Things Prototyp ausschließlich überwacht und aufgezeichnet. Zum Vergleich wird an weiteren sieben aufeinanderfolgenden Tagen die Luftqualität durch den Internet of Things Prototyp überwacht, wobei zusätzlich Optimierungen vorgenommen werden.
Die Hauptquelle für den Kohlendioxidgehalt in geschlossenen Innenräumen basiert auf der menschlichen Atmung. Die ausgeatmete Luft enthält neben Kohlendioxid auch Aerosole. Durch weitere Emissionen von Geräten und Materialien sowie von Staubpartikeln wird die Luftqualität zusätzlich verschlechtert. Diese verbrauchte Luft kann vom Menschen als stickig, abgestanden und ermüdend empfunden werden. Krankheitserreger, wie bspw. COVID-19 werden durch die Luft bzw. durch die in der Luft enthaltenen Aerosole verteilt. Durch die Einatmung kontaminierter Aerosole kann sich ein gesunder Mensch infizieren und somit krank werden. Die schlechte Luftqualität kann deshalb nicht nur die Leistungsfähigkeit des Menschen beeinträchtigen, sondern auch der Gesundheit schaden. Das daraus entstehende Problem ist demnach die Optimierung der Luftqualität von geschlossenen Innenräumen um die Vermeidung von Faktoren, die sich nachteilig auf die Gesundheit und Leistung des Menschen auswirken.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Problemstellung
- Zielsetzung
- Vorgehensweise
- Grundlagen
- Luftqualität von Innenräumen
- Begriffsdefinition
- Gesundheitsstandards
- Internet of Things
- Begriffsdefinition
- Technische Umsetzung
- Cybersecurity
- Stand der Technik
- Prototyping
- Begriffsdefinition
- Komponentenauswahl
- Konstruktion des Prototyps
- Komponenten
- Architektur
- Analyse des Prototyps
- Kriterien
- Analyse der Messwerte
- Passiver Beobachtungszeitraum
- Aktiver Beobachtungszeitraum
- Bewertung
- Fazit
- Zusammenfassung
- Ausblick
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Masterarbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Internet of Things (IoT) Prototyps zur Optimierung der Luftqualität in geschlossenen Innenräumen unter Berücksichtigung aktueller Cybersecurity- und Gesundheitsstandards. Das Ziel der Arbeit ist es, einen Prototypen zu entwickeln, der die Luftqualität in Echtzeit misst und überwacht, sowie die gewonnenen Daten nutzt, um die Luftqualität zu verbessern und ein gesünderes Raumklima zu schaffen.
- Bewertung der Luftqualität in Innenräumen und deren Auswirkungen auf die Gesundheit
- Entwicklung eines IoT-Prototyps zur Überwachung der Luftqualität
- Integration von Cybersecurity-Aspekten in den IoT-Prototyp
- Bewertung des Prototyps und Analyse der gewonnenen Daten
- Ausblick auf zukünftige Anwendungen und Entwicklungen im Bereich der Luftqualitätssteuerung
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung stellt die Problemstellung und die Zielsetzung der Arbeit vor. In Kapitel 2 werden die Grundlagen der Luftqualität von Innenräumen, des Internet of Things und der Cybersecurity erläutert. Kapitel 3 befasst sich mit der Entwicklung des Prototyps, wobei die Komponentenauswahl, Konstruktion und Architektur des Prototyps im Detail beschrieben werden. In Kapitel 4 wird der Prototyp analysiert, wobei die gewonnenen Messwerte und die Bewertung des Prototyps im Vordergrund stehen. Kapitel 5 fasst die Ergebnisse der Arbeit zusammen und gibt einen Ausblick auf zukünftige Entwicklungen.
Schlüsselwörter
Luftqualität, Innenräume, Internet of Things, IoT, Cybersecurity, Gesundheitsstandards, Prototyping, Datenanalyse, Sensorik, Luftqualitätssteuerung, Raumklima.
- Arbeit zitieren
- Andreas Schurr (Autor:in), 2023, Entwicklung eines Internet of Things Prototyps zur Optimierung der Luftqualität in geschlossenen Innenräumen. Berücksichtigung aktueller Cybersecurity- und Gesundheitsstandards, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1368357
