Wetterstation mit Feinstaubsensor und LoRa

Im Rahmen der Regionalen Begabtenförderung Oberfranken wurde in unserem MGF-Lab eine SenseBox:home aufgebaut. Mit dieser Umweltmessstation werden seitdem in einer ersten Erprobungsphase minütlich Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Beleuchtungsstärke, UV-Intensität und die Feinstaubbelastung gemessen.Die Sensebox schickte dazu die Messwerte über WLAN ins Internet, wo sie unter https://opensensemap.org/explore/5eaf2e7a712645001b58ba5c betrachtet werden können.Da an unserer Schule das WLAN aber in einer Weise gesichert ist, die der in der Messstation verbaute Prozessor leider nicht zu handhaben vermag, wurde die Box kurzerhand auf LoRa umgebaut um die Messdaten über das schuleigene LoRaWAN Gateway im Internet abrufbar zu machen. Über das thethingsnetwork.org (TTN) werden die Daten mittels der dortigen http-Integration zu opensensemap.de weitergeleitet und dort aufbereitet.

Da die Datenmenge in LoRa Sendungen sehr kostbar sind, wird hierzu von der SenseBox kein Klartext versendet, sondern die Messwerte in Hexadezimalcode umgewandelt. Über die Hintergründe und wie man Bytes beim Übertragen von Daten sparen kann gibt es hier eine schöne Erklärung. Glücklicherweise erfolgt die Decodierung der Daten inzwischen autark bei opensensemap, so dass man im Backend von TTN keinen json decoder mehr zu programmieren braucht. 

Die Stromversorgung der SenseBox erfolgt nachhaltig per Solarpanel. Aktuell laufen Versuche, ob das Solarpanel und der eingebaute LiPo Puffer Akku auch mehrere Tage mit verminderter Sonneneinstrahlung genügend Energie für den Betrieb der SenseBox liefern.

Nach der endgültigen Installation der SenseBox an der Schule wird diese unserer Umweltgruppe übergeben, die sich schon auf die Auswertung der gewonnenen Messdaten freut!

Über Wolfgang Lormes

Ich bin Diplomphysiker und Lehrer für Physik und Mathematik am Markgraf-Georg-Friedrich Gymnasium in Kulmbach. Dort bin ich auch der MINT-Beauftragte, betreue die Robotik AG und das MGF-Lab, bin Fachbetreuer für Physik und Sammlungsleiter sowie der Stahlenschutzbeauftragte und führe eine Junior-Ingenieur-Akademie der Deutsche Telekom Stiftung.

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