{"id":175,"date":"2014-07-26T15:49:03","date_gmt":"2014-07-26T15:49:03","guid":{"rendered":"https:\/\/www.experimini.org\/blog\/?p=175"},"modified":"2014-09-29T09:46:57","modified_gmt":"2014-09-29T09:46:57","slug":"ideen-zum-burgermessgerat","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.experimini.org\/blog\/?p=175","title":{"rendered":"Ideen zum B\u00fcrgermessger\u00e4t"},"content":{"rendered":"<p>Messger\u00e4t auf Basis des Raspberry Pi zur Erfassung von Umweltdaten durch Jedermann.<\/p>\n<p>Verlaufsprotokoll 26.7.2014<\/p>\n<h2>Ideenskizze<\/h2>\n<p>Beim Spielen und experimentieren mit dem Raspberry Pi und diversen digitalen und analogen Sensoren ist die Idee eines &#8220;B\u00fcrgermessger\u00e4ts&#8221; entstanden. Auf Basis des g\u00fcnstigen Raspberry Pi Minicomputers in Verbindung mit diversen, ebenfalls preisg\u00fcnstigen Sensoren k\u00f6nnte ein universelles Messger\u00e4t f\u00fcr Umweltdaten (Temperatur, Luft- und Wasserqualit\u00e4t, Radioaktivit\u00e4t usw.) entstehen. Durch einen modularen Aufbau k\u00f6nnte man die jeweils ben\u00f6tigten Sensoren ausw\u00e4hlen.<br \/>\n<!--more--><\/p>\n<h2>Sensoren<\/h2>\n<p>&#8211; Temperatur (verschiedene Bereiche)<br \/>\n&#8211; Feuchtigkeit (Erde, Luft)<br \/>\n&#8211; Luftdruck<br \/>\n&#8211; Helligkeit<br \/>\n&#8211; UV und Infrarot<br \/>\n&#8211; Gase: CO2, NO, Methan, Alkohol, Stadtgas, Ozon<br \/>\n&#8211; Beschleunigung<br \/>\n&#8211; Radioaktivit\u00e4t<br \/>\n&#8211; Wifi<br \/>\n&#8211; Lautst\u00e4rke<br \/>\n&#8211; Feinstaub?<br \/>\n&#8211; Tr\u00fcbung von Gasen oder Fl\u00fcssigkeiten<br \/>\n&#8211; Geo-Position (GPS, Glonass, Galileo)<br \/>\n&#8211; Anemometer (Windst\u00e4rke)<br \/>\n&#8211; Windrichtung<br \/>\n&#8211; Durchflussgeber<br \/>\n&#8211; Frequenz (\u00fcber Mikro), Frequenzshifting (Flederm\u00e4use)<br \/>\n&#8211; Impulsz\u00e4hler<br \/>\n&#8211; elektromagnetische Felder (Blitzdetektor)<br \/>\n&#8211; Zeit<br \/>\n&#8211; Leitf\u00e4higkeit<br \/>\n&#8211; ph-Wert<br \/>\n&#8211; biometrische Daten: Blutdruck, Herzfrequenz, Leitf\u00e4higkeit der Haut, Hautwiderstand<br \/>\n&#8211; Sauerstoffs\u00e4ttigung im Blut<br \/>\n&#8211; Sauerstoffkonzentration in Wasser<br \/>\n&#8211; Salzgehalt von Wasser<br \/>\n&#8211; Farbspektrum<br \/>\n&#8211; Chlorkonzentration in Wasser<br \/>\n&#8211; Dehnungsmesstreifen (Waage, Gewicht)<br \/>\n&#8211; Entfernung (Ultraschall)<br \/>\n&#8211; Regenmenge<\/p>\n<p>Sensoren klassifizieren, Interface f\u00fcr jede Klasse festlegen<\/p>\n<p>Alle Sensoren brauchen eine Adresse, alle liefern ihre Daten im selben Format<\/p>\n<p>Es kann zusammengesetzte Sensoren geben (z.B. Luftfeuchtigkeit und Temperatur zur Kalibrierung)<\/p>\n<p>Bei onewire definierte Steckverbindungen vorhanden (je nach Schutzklasse)<br \/>\nmax. L\u00e4nge 300m<\/p>\n<p>langes Veteilerkabel, einzelne Sensoren anstecken<br \/>\nDas muss vorkonfiguriert sein<\/p>\n<p>Jeder Sensortyp erh\u00e4lt einen eindeutigen Code.<\/p>\n<p>Kalibrierung der Sensoren?<br \/>\n&#8211; Standardl\u00f6sungen z.B. f\u00fcr Konzentrationen (Leitf\u00e4higkeit)<\/p>\n<h2>Bedienung und Auswertung<\/h2>\n<p>Weboberfl\u00e4che zur Konfiguration und zum Anzeigen und Download der erfassten Daten.<\/p>\n<p>Export als CSV oder XML.<br \/>\nCSV: alle Werte aller A\/D-Eing\u00e4nge mit Sensorcode und Beschreibung ausgeben.<\/p>\n<p>Universalit\u00e4t und Mischbarkeit der Daten<\/p>\n<p>einfache Auswertung in Standardprogrammen<\/p>\n<p>Automatischer Upload zu einstellbaren Servern<br \/>\nBroadcast Protokoll<\/p>\n<h2>Erweiterbarkeit durch Anwender<\/h2>\n<p>verschiedene Varianten:<br \/>\n&#8211; Selber bauen<br \/>\n&#8211; vorkonfiguriert<br \/>\n&#8211; teilweise k\u00f6nnen Sensoren selbst gebaut werden<\/p>\n<p>geringe Kosten<\/p>\n<h2>Busse<\/h2>\n<p>M\u00f6gliche Bussysteme:<br \/>\n&#8211; SPI<br \/>\n&#8211; i2c<br \/>\n&#8211; onewire (Sensoren sind digital und haben eine eindeutige ID) Stromversorgung \u00fcber Bus m\u00f6glich, nicht auf Raspberry Pi beschr\u00e4nkt, jeder Sensor hat eine eindeutige ID<br \/>\n&#8211; CAN Bus<\/p>\n<p>Es gibt verschiedene onewire Bausteine, z.B. mit A\/D Wandler, Schalter usw.<\/p>\n<p>Temperatursensoren onewire gibts auch mit EEPROM<\/p>\n<p>passive ISDN-Verteiler (ohne Abschlusswiderstand) RJ45<\/p>\n<h2>Hardware<\/h2>\n<p>Raspberry Pi<br \/>\nWifi Stick (optional)<br \/>\nBluetooth (optional)<br \/>\nBatterie \/ Akku<br \/>\nSolarbetrieb (optional)<br \/>\nDisplay (optional), zeigt z.B. IP Adresse<br \/>\nSensoren, steckbar<br \/>\nevtl. Standardsensoren fest verbaut (Temperatur, Licht)<\/p>\n<h2>Geh\u00e4use<\/h2>\n<p>Wassergesch\u00fctztes Geh\u00e4use<\/p>\n<p>Verschiedene Varianten:<br \/>\n&#8211; indoor, Strom aus der Steckdose, Wifi<br \/>\n&#8211; Outdoor, Batteriebetrieb<br \/>\n&#8211; permanente Daten\u00fcbermittlung<\/p>\n<h2>Fragen<\/h2>\n<p>Sind kabellose Sensoren m\u00f6glich?<br \/>\nIst eine Verl\u00e4ngerung f\u00fcr einzelne Sensoren m\u00f6glich?<br \/>\nStromversorgung der Sensoren \u00fcber Bus?<br \/>\nVorkenntnisse der Bastler: welche sind erforderlich?<br \/>\nWie genau sind Beschleunigungssensoren? Seismograph<\/p>\n<h2>Literatur<\/h2>\n<p>Tim Bitson: &#8220;Weather Toys<br \/>\nBuild Your Own Wireless Weather Station&#8221;<br \/>\nhttp:\/\/www.buecher.de\/shop\/englische-buecher\/weather-toys\/bitson-tim\/products_products\/detail\/prod_id\/20925992\/<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Messger\u00e4t auf Basis des Raspberry Pi zur Erfassung von Umweltdaten durch Jedermann. Verlaufsprotokoll 26.7.2014 Ideenskizze Beim Spielen und experimentieren mit dem Raspberry Pi und diversen digitalen und analogen Sensoren ist die Idee eines &#8220;B\u00fcrgermessger\u00e4ts&#8221; entstanden. 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