Kategorie: Projekte

Hier stellen wir unsere Projekte vor

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Wettermonster eine Anleitung für die eigene Wetterstation

Einfach, Günstig, Gut…

…das ist die Idee hinter Wettermonster. Jeder Interessierte soll die Möglichkeit bekommen, selbst eine Wetterstation zu betreiben.

So wirbt Wettermonster auf ihrer Seite und hält das Versprechen auch ein.

Jan Dopheide hat im Rahmen einer Jugend-forscht-AG an seiner Schule und des Wettbewerbs Schüler experimentieren eine Wetterstation gebaut und im Nachgang dann die Webseite aufgebaut in der sehr gut erklärt wird wie man zu einer eigenen Wetterstation kommt.

Wir haben uns im Verein Nucleon e.V. nun zum Ziel gesetzt diese Wetterstation zu einer autonom arbeitenden LoRaWAN Wetterstation auszubauen. Das interessante an der Seite ist das neben dem Tutorial auch eine Karte mit den Stationen aufgebaut wurde an die man dann seine Daten senden kann. Da der verwendete MCU seine Daten aber mittels WLAN an die Seite sendet haben wir eine kleine Schnittstelle bauen müssen um die Daten unserer Stationen über LoRaWAN, dem The Things Network und Node-RED dann auch zu Wettermonster senden können.

Dieses werden wir hier nun näher beschreiben.

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Der Sketch für den Nucleon BaseNode

Der BaseNode mit BME280 als Wetterstation

Hardware

  1. Nucleon BaseNode (Aufbau hier)
  2. BME280 (Datenblatt)

Auf dem letzten Workshop haben wir nun den Nucleon BaseNode gebaut, hier geht es nun um den Sketch der zum Betrieb notwendig ist.

Der Sketch ist so aufgebaut das wir unterschiedliche Wetter/Klima Nodes in einer TTN Application verarbeiten können. Somit haben wir die Möglichkeit die entstehenden Daten geregelt zu empfangen und in unsere InfluxDB zu speichern. Auf diese kann dann unser Wetter Dashboard zugreifen und die Werte aller Nodes anzeigen.

Der Sketch kann natürlich auch an jede beliebige andere TTN Application seine Daten senden, aber mit der von uns bewirtschafteten Application ist die Datenverarbeitung schon geregelt.

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Workshop Nucleon BaseNode bauen

Im Rahmen unseres Grundlagen Workshops im November 2018 haben wir auch den Nucleon BaseNode gebaut, um auch etwas in der Hand zu haben und nicht nur trockene Theorie vorgetragen zu bekommen.

Der Nucleon BaseNode besteht aus einer Grundplatine die von Wijnand erstellt worden ist. Einem Arduino 328 mini pro 3,3V/8MHz so wie dem LoRa Modem RFM95W von HOPERF.  Als Stromversorgung wird ein LiPo Akku genutzt der über ein kleines Lademodul angeschlossen ist. Damit wir nicht nur die Basis Funktionalität haben und auch ein wenig Daten erfassen können ist ein BME280 Sensor von Bosch verbaut worden. Noch ein kleines Gehäuse und einige Kleinteile, die in der Materialliste aufgeführt sind komplettieren den Node.

1. Energie sparen, dem Arduino die Power LED entfernen

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Workshop LoRaWAN Grundlagen

17.11.2018 09:00 Uhr

Neun Teilnehmer haben sich in Havetoft in den Räumlichkeiten des Elisabeth Heim, eingefunden und möchten etwas über die LoRaWAN Grundlagen erfahren, einen BaseNode bauen, diesen Programmieren und die Ergebnisse via Node-RED und der InfluxDB in Grafana angezeigt bekommen.

Ein hartes Stück Arbeit um es bis 18:00 Uhr zu schaffen.

Frisch an die Arbeit, nicht viel Zeit verlieren um möglichst schnell ans basteln unseres BaseNode zu kommen. Wir wollen ja alle ein interessantes Stück Technik mit nach hause nehmen.

Frank hat eine Präsentation zu den Grundlagen der LoRaWAN Technik vorbereitet, ohne diese wird man die nächsten Schritte nicht so einfach nachvollziehen können. „Workshop LoRaWAN Grundlagen“ weiterlesen

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1000 LoRaWAN Nodes im ländlichen Raum von Schleswig-Holstein

Die Ausgangssituation

In Schleswig-Holstein zählt 97 % der Landesfläche zum ländlichen Raum, in dem 78 % der schleswig-holsteinischen Bevölkerung leben. Dieser ländliche Raum gerät durch Auswirkungen des demografischen Wandels und durch Abwanderung der jüngeren Bevölkerung zunehmend in Schwierigkeiten. Weiterhin sorgen auch die Internetdienstleister durch ihre Unterversorgung in diesen Regionen dafür, dass der ländliche Raum digital abgehängt wird (siehe aktuelle Diskussion um den Ausbau des 5G-Netzes).

Daher darf nicht nur der städtische Bereich mit “Smart City” Projekten lebenswerter gemacht werden, sondern auch für den ländlichen Raum, in dem der Großteil der Bevölkerung lebt, muss mit “Smart Country” Maßnahmen dafür gesorgt werden, dass die Vorteile der Digitalisierung auch auf diesen übertragen werden. Nur mit Hilfe der Digitalisierung kann der bestehende Unterschied zwischen Stadt und ländlichem Raum überwunden werden. „1000 LoRaWAN Nodes im ländlichen Raum von Schleswig-Holstein“ weiterlesen

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Hydroponic & IoT Projekt

Hier werde ich nun über mein erstes Hydroponic Projekt berichten.

Was ist eigentlich Hydroponic?

Hydroponic ist eigentlich schon ein relativ alter Hut der mal als Hydrokultur für Büropflanzen begonnen hat. Nun aber geht es in die Richtung Nutzpflanzen optimal zu kultivieren. Vom keinen Heimprojekt seinen Salat in der eigenen Wohnung anzubauen bis hin zur Industrialisierung des Pflanzenanbaus nah am Verbraucher ist alles darunter zu verstehen. Die Vorteile der Hydroponic im Industriellen Umfeld sind erheblich, so kann man eine konstante Qualität erzeugen und Transportkosten einsparen wenn man im Stadt nahen Umfeld die notwendigen Nahrungsmittel erzeugt. Des weiteren kann man die Kulturzeit beeinflussen so das die Pflanzen deutlich schneller wachsen und Ertrag bringen. Dadurch rechnet sich der notwendige Einsatz von Strom für die Beleuchtung und man kann in “grünen Fabriken” mit relativ geringem Personaleinsatz hohe Erträge erzielen.
Das möchte ich hier aber nicht, mir geht es mehr darum die Zusammenhänge zu verstehen und zu analysieren ob ein Hydroponic Anbau auch im kleinen sinnvoll sein kann. Dazu habe ich nun einen kleinen Versuchsaufbau errichtet den ich in der nächsten Zeit noch mit diversen Sensoren und Steuerelementen ausbauen werden.

Grundlagen

Es gibt diverse Systeme nach dem man Hydroponic betreiben kann: „Hydroponic & IoT Projekt“ weiterlesen

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TTN Sensor Daten an openSenseMap.org versenden

Nach dem mein Mini Node nun schon gut 3 Monate ohne Probleme seine Messdaten über das TTN (TheThingsNetwork) an unsere Datenbank versendet war es an der Zeit diese Daten auch auf die openSenseMap zu bringen.

Die openSenseMap ist eine offene Plattform um dort unterschiedliche Sensoren auf einer Karze anzeigen zu lassen. Diese Karte ist als Visualisierungspattform für die openSenseBox entstanden und kann von jedem mit Daten versorgt werden. So entsteht ein dichtes Sensoren-Netzwerk welches von Bildungseinrichtungen und Privatpersonen betrieben wird. „TTN Sensor Daten an openSenseMap.org versenden“ weiterlesen

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Landwirtschaft und IoT oder neue Wege zur Produktion von Nahrungsmitteln

Der Bereich Landwirtschaft ist schon heute durch Technik geprägt. Die Produktion und Ernte ist durch GPS und Computern unterstützt. Nur die Echtzeit Informationen fehlen noch ein wenig sobald es hinaus auf die Felder und Weiden geht. Die Ställe sind schon gut überwacht aber wie sieht es mit der Bodentemperatur, der Feuchtigkeit und dem Nährstoffgehalt auf den Feldern aus? Wie geht es den Rindern auf der Weide oder den Schafen auf dem Deich?

An dieser Stelle können Sensoren die mit LoRaWAN ihre Daten über einen langen Zeitraum und größeren Entfernungen versenden hilfreiche Informationen liefern. „Landwirtschaft und IoT oder neue Wege zur Produktion von Nahrungsmitteln“ weiterlesen

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Mit resin.io ein TTN LoRaWAN Gateway erstellen

Hier möchte ich erklären wie man doch recht einfach ein Gatewy mittels der resin.io Plattform einrichten kann.

Benötigte Teile

  • Raspberry PI 3
  • RAK 831
  • Converter Board (optional)
  • Stromversorgung

Grobe Zusammenfassung

  • Hardware zusammen stecken
  • bei resin.io anmelden
  • Etcher installieren
  • resin OS auf SD karte brennen
  • Gateway starten
  • Software für das Gateway clonen
  • Gateway in TTN konfigurieren
  • Gateway in resin konfigurieren
  • Software nach resin clonen
  • beobachten wie das Gateway mit der Software versorgt wird und sich am TTN anmeldet

Die Procedur dauert bei gutem Netz für Anfänger ca. 60 Minuten „Mit resin.io ein TTN LoRaWAN Gateway erstellen“ weiterlesen

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Ein LoRaWAN Node für unter 10€ bauen

  Aufgabe ist es einen Node für LoRaWAN für unter 10€ zu erschaffen der mit dem TTN spricht.

Das ist nicht einmal eine so schwere Aufgabe.

Als Basis nutzen wir einen Arduino Pro Mini 328 3,3V den es schon für ca 1,80 € in China gibt. Das Funkmodul wird ein RFM95W das mit ca. 6,00 € zu buche schlägt. Dann noch eine Antenne die man für ca. 2 € als 10er Gebinde bestellen kann. Als Stromversorgung haben wir ein eine Batteriebox mit Schalter verwendet um 2 AAA Batterien aufzunehmen. Diese sind für ca. 1 € zu bekommen. Bei der Energieversorgung gibt es bestimmt noch bessere Lösungen, ich würde hier bei weiteren Nodes auf Lithium Akkus mit 3,6V setzen. Damit sind wir bei ca. 9 € und es bleibt noch Geld für ein Gehäuse übrig.

Materialliste

1 x    Arduino Pro Mini 328 3,3 V
1  x   RFM95W
1 x    Helix Antenne +2,15 dBm
1 x    Batteriebox mit Schalter

1 x    FTDI interface (zum laden des Programmcodes in den Arduino)

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