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hswiki:misc:sensebox

Sensebox-Wetterstation

Die Sensebox ist eine internetverbundene Wetterstation, die Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Beleuchtungsstärke, UV-A-Intensität, sowie die Feinstaubbelastung der Partikelgrößen 10 µm und 2,5 µm misst. Diese Messwerte werden als Open Data zu OpenSenseMap.org hochgeladen, wo sie aufgezeichnet und veröffentlicht werden.

Aus der Kommandozeile kann man die aktuellen Daten mit einem Skript von neindochoh anzeigen lassen.

Außerdem kann man im XMPP-Chatroom des Krautspace die Nachricht !weather in den Raum werfen, woraufhin der Hackbot alle aktuellen Daten der Sensebox auflistet.

Die Sensebox auf unserem Fensterbrett

Herkunft

Die Sensebox-Initiative ist ein Projekt des Instituts für Geoinformatik der Uni Münster. Kontakt der Initiative mit dem Hackspace ist durch eine Mail vom 9. März 2017 mit Angebot der Teilnahme am Projekt auf der Mailingliste entstanden. Am 14. September 2017 ist das Paket im Krautspace angekommen und Gecko hat die senseBox zusammengebaut. Nach Problemen mit dem Flashen hat Gecko die senseBox dann am Abend des 6. Oktober 2017 fertig geflasht und etwa um 1 Uhr am 7. Oktober 2017 draußen hingestellt. Die ersten Datenpunkte entstanden durch das Testen drinnen (z.B. des UV-Sensors mit einer weißen Taschenlampe) und das Abkühlen der Box dann draußen.

Zum "Jenathon2"-Open-Data-Hackathon am 4. November 2017 haben wir im Rahmen des Hackathons einen Feinstaubsensor zur Erweiterung unserer Sensebox gespendet bekommen. Den hat Gecko mit der bestehenden Sensebox verbaut und er misst ab dem frühen Morgen des 15. Dezembers 2017 die Feinstaubbelastung zweier Partikelgrößen für die OpenSenseMap.

Sponsoring

Der Bausatz mit allen hier im Hackspace installierten Komponenten wurde von Projektmitteln des senseBox-Projektes finanziert und uns als Paket gesendet. Laut Bestelllink auf der senseBox-Seite hat unsere senseBox home etwa 100€ Warenwert.

Den Feinstaubsensor und das Rohr, in dem der Sensor geschützt operieren kann, wurde im Rahmen des Jenathon2-Hackathons an uns gespendet, weil wir eine zweite Sensebox für eine andere Institution im Witelo-Verbund zusammengebaut haben.

Da die Sensebox aus europäischen Fördermitteln gesponsert wurde und wird, können theoretisch auch Freiwillige außerhalb Deutschlands eine Sensebox spendiert bekommen. Erfolge haben wir beobachten können, indem man den Projektkoordinator an der Uni Münster anschreibt. Der Erfolgsthread dazu auf Twitter.

Zusammenbau und Installation

Gecko hat die senseBox anhand der Anleitung zusammengebaut und getestet. Anschließend hat Gecko sich als Hackspace Jena e.V. bei OpenSenseMap angemeldet und eine senseBox-Node für den Krautspace angelegt. Den dort generierten Arduino-Sketch hat er mit den WLAN-Details für das Wifi auf die senseBox geflasht, sie auf das Fensterbrett gestellt und an den Strom angeschlossen.

Die Feinstauberweiterung kam erst später dazu. Hier wurde ein Stück durchsichtiger PVC-Schlauch an die vorgesehene Noppe der Sensor-Armatur gesteckt. Die Kabelverbindung konnte in den Feinstaubsensor gesteckt werden, musste aber an den Arduino gelötet werden. Obwohl der Feinstaubsensor auch analoge Outputs zur Verfügung stellt, liest der Arduino die Messwerte über serielle Kommunikation aus.

Für diese wurden vom Sensebox-Shield direkt an die Lötpunkte neben den Pins folgende Drähte mit dem per Stecker mit dem Sensor verbundenen Ports gelötet (Diagramm zur Verbindung siehe Anleitung zur Feinstaub-Erweiterung):

  • 5V an 5V
  • GND an GND
  • Sensor TXD zu Arduino RX (Serielle Kommunikation vom Sensor zum Arduino)
  • Sensor RXD zu Arduino TX (Serielle Kommunikation vom Arduino zum Sensor)

Es wurde also der Anleitung zur Installation der Feinstaubsensor-Erweiterung gefolgt.

Bauteile und Konstruktion

{{:hswiki:misc:sensebox-alles.jpg?direct&400 |Foto 1: Gesamtansicht unserer senseBox Foto 1: Gesamtansicht unserer SenseBox. Die großen Einheiten sind (von links nach Rechts):

  • Außengehäuse für Temperatur/Feuchtigkeitssensor
  • senseBox-Hauptkasten mit Arduino-Boards, Helligkeits-, UV-A- und Luftdrucksensoren
  • 9VDC-Netzteil mit Euro-Stecker

Foto 2: Detailansicht der verschlossenen Hauptbox mit sichtbarem Lichtsensor und UV-A-Sensor. Foto 2: Detailansicht der verschlossenen Hauptbox mit sichtbarem Lichtsensor und UV-A-Sensor. Von Rechts kommt Strom, links heraus geht das Kabel zum externen Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensor.

Foto 3: Innenansicht der Hauptbox und des externen Sensorgehäuses. Die Sensoren sind per I2C auf das senseBox-Shield verbunden, welches auf dem Wifi-Shield und letztendlich dem Arduino gestapelt ist. Oben in der Kiste ist der Luftdrucksensor angeklebt, die beiden Lichtsensoren sind auch mit Heißkleber angeklebt. Rechts in der Kiste ist ein Baggie mit Schrauben etc. zur Montage der Box bzw. des externen Gehäuses. Das ist jetzt nicht mehr in der Kiste.

Zum Öffnen des Bildes in Originalgröße darauf klicken.

Foto 4: Detailansicht der Boards (Shields) von der Seite Foto 4: Detailansicht der Boards (Shields) von der Seite. Oben: senseBox Shield, darunter: WiFi-Shield, ganz unten: Arduino Uno Board mit USB-Anschluss und rechts Stromanschluss. An der rechten Wand ist der Luftdrucksensor angeklebt. Die gestapelten und ineinander gesteckten Boards sind durch Ankleben des untersten Boards an die Schraubestellen des Gehäuses fixiert.

Foto 5: Kabelsicherung und Abdichtung der gebohrten Löcher durch Heißkleber Foto 5: Kabelsicherung und Abdichtung der gebohrten Löcher durch Heißkleber. Zu sehen ist die rechte Seite, auf der das Stromkabel in das Gehäuse führt. In den Heißkleber wurde mit einem Nagel ein Loch getrieben, damit sich der Luftdruck unter Vermeidung von Regenwassereindrang schnell ausgleichen kann.

Foto 6: Vorderseite des Feinstaubsensors vom Typ SDS011. Foto 6: Vorderseite des Feinstaubsensors vom Typ SDS011. Oben steckt der Ansaugschlauch auf der Armatur. Aus dem schwarzen Lüfter kommt gemessene Luft aus der Seite (im Bild nach unten) raus. Seriennummer geschwärzt.

Foto 7: Rückseite des Feinstaubsensors vom Typ SDS011. Foto 7: Rückseite des Feinstaubsensors vom Typ SDS011. Rechts unten sieht man alle Kontaktflächen des Sensors, von denen nur einige genutzt werden. Dabei steht „NC“ für Not Connected. Die einzelnen Kontakte für 10 µm und 2.5 µm sind vermutlich für analogen Output der Partikeldichte mit einer Spannung zwischen 5V und 0V.

Roadmap

Ansprechpartner für Verbesserungsvorschläge und Ideen ist Gecko.

hswiki/misc/sensebox.txt · Zuletzt geändert: 2018/01/01 16:33 von gecko