Link: Daten der Wetterstation Spengelried (www.wunderground.com)

Erfahren Sie, wie mit Hilfe der LoRaWAN Technologie Wetterdaten im Feld erhoben werden und auf einer bekannten Wetterseite visualisiert werden.

Für Versuche wurde die Wetterstation Spengelried realisiert. Zweck der Anlage ist der Test von LoRaWAN Komponenten. Der Knoten verfügt über ein Solarpanel und als Stütze einen Li-Ion-Akku und ist somit autark.

Als Versuchsnetz dient das offene Netz „The Things Network, TTN“.

Über den eigenen LoRaWAN Knoten werden die Parameter:

• Temperatur
• Relative Feuchte
• Druck
• Windrichtung
• Windgeschwindigkeit und Spitzenwert
• (Akkuspannung)

gemessen und als 10 Byte langer Datensatz alle 4 Minuten zum nächstgelegenen Gateway übertragen. Die physikalischen Messwerte wurden auf deren Wertebereich optimiert und auf die 10 Bytes aufgeteilt. Ein sehr wichtiger Punkt bei der Nutzung eines LoRaWAN. Die Übertragungszeit (Belegung Funkkanal) ist so klein als möglich zu halten.

Vom Gateway gelangen die Daten über das World Wide Web (WWW) auf den Netzwerkserver The Things Network, TTN. Dort stellt ein MQTT-Broker die Daten zur Verfügung. Die Kommunikation von der Wetterstation (LoRaWAN Knoten) bis zu diesem Punkt (Network-Server) findet verschlüsselt statt.

Eine auf Node-Red basierende Applikation (auf Raspberry-PI) übernimmt, Ereignis getriggert, die Wetterdaten über einen MQTT-Client.

Beispiel: Datensatz (Payload) Wetterstation via MQTT-Client erhalten.

Base64 kodiert:            [JRYSIZQGAphdJg==]
Hexadezimal (10 Byte):     [25161221940602985d26]

Zuteilung Wetterdaten auf die Bytes:
apH, apL, windAVG, windPeak, windDir, windDirStdDev, tempH, tempL, rH, Ubatt
 Pa/10     m/s*8    m/s*8     °:2                      °C * 10      %  mV/1000

Die ursprünglichen Wetterdaten (LoRaWAN Knoten) sind: [25161221940602985d26]. Diese Daten werden mit Node-Red wieder in ihre physikalischen Grössen gewandelt und anschliessend über ein REST API auf den Zielserver Wunderground übertragen.

Daten  umgewandelt zum Übertagen auf den Wunderground Server (REST API):
(http://wiki.wunderground.com/index.php/PWS_-_Upload_Protocol)

{"payload": [ 37, 23, 12, 17, 149, 7, 2, 145, 93, 38 ], "_msgid": "53199964.ace668", "weather": { "WindMean": 1.5, "WindPeak": 2.125, "WindDir": 298, "WindDirStd": 2, "Pressure": 949.5, "Temperature": 6.57, "Humidity": 93, "BATT": 3.8 }, "winddir": 298, "windspeedmph": "3.4", "windgustmph": "4.8", "tempf": "43.8", "humidity": "93.0", "dewptf": "41.9", "baromin": "30.133299"}

Wunderground ermöglicht es, Daten von privaten Wetterstationen zu visualisieren.

Applikation: Visualisierung der Wetterdaten "Spengelried" auf Wunderground

Autarker Solar LoRaWAN Knoten mit Bluetooth Schnittstelle

Nur ein weiteres LoRaWAN Produkt im rasant wachsenden IOT Markt? Erfahren Sie weshalb dieses Produkt für Sie von Interesse sein könnte.

 LoRaWAN Knoten MIA-1

Autark

Im Zusammenhang mit IOT werden oft Batterielaufzeiten von fünf Jahren und mehr genannt . Das ist meist nur realistisch, wenn in sehr grossen Intervallen (z.B. Tage) kleinste Datenmengen übertragen werden. Ein typisches Beispiel, die Lesung von Gas- oder Wasserzählern.

Nach unserer Vorstellung muss ein Knoten im Feld wartungsfrei betrieben werden können. Dies ohne Kompromisse bei der Datenübertragung. Aus diesem Grund haben wir ein Solarpanel mit Ladeschaltung für einen Li-Ion Akku integriert.

Wo muss ein LoRaWAN Knoten platziert werden

Die besten Übertragungswerte (grosse Distanzen / kleiner Energieaufwand zum Senden) werden bekanntlich bei freier Sicht zwischen der Basisstation (Gateway) und dem Knoten erzielt. Geeignete Standorte des LoRaWAN Knoten sind dann u.U. nicht an dem Ort, wo die Daten erhoben werden. Um auch solche Messstellen an das LoRaWAN anbinden zu können, haben wir eine Bluetooth Schnittstelle (BT Smart 4.1) implementiert. BT kann generell zum Einbinden bestehender Geräte genutzt werden.

MIA-1 in der Praxis

Für eine Applikation müssen an verschiedenen Standorten Umweltparameter wie Temperatur, relative Feuchte und Niederschlag gemessen werden. Zusätzlich sollen zwei Bodentemperaturen übertragen werden. Diese Parameter werden über Bluetooth an den LoRaWAN Knoten übermittelt. Zum Einsatz kommen qualitativ hochwertige Sensoren (SHT3x) der Schweizer Firma SENSIRION.

=> Aktuelle Daten von unserem Demo-Knoten finden Sie hier

LoRaWAN Knoten MIA-1 mit "Bluetooth Satellit" zum Messen der Bodentemperatur (Feuchte in Vorbereitung)

MIA-1

LoRaWAN Knoten zum Messen einer Temperatur werden Sie auf einigen Online-Plattformen finden. Unsere Eigenentwicklung MIA-1 ist nicht nur ein weiteres Produkt im rasant wachsenden IOT Markt. Wir wollten damit eine Hard-/ und Softwarebasis schaffen, auf der sich effizient kundenspezifische Lösungen realisieren lassen. Auf diesem Gebiet haben wir eine langjährige Erfahrung und können Synergien aus unzähligen Projekten Nutzen!

Haben Sie spezielle Anforderungen an die Funktionalität eines Knoten oder soll die eigene/bestehende Hardware über ein LoRaWAN genutzt werden. Wir können Ihnen weiterhelfen.

Ein LoRa-Knoten ist natürlich nur ein Teil einer Gesamtlösung. Wir unterstützen Sie in der ganzen Applikationskette eines LoRaWAN Projektes.

• Beratung
• Machbarkeitsstudie
• Projektierung
• Hard- / Softwarentwiklung
• Prototypenbau
• Feldversuche
• Netzanbindung (Kundennetz / expoint.ch / über Dritte)
• Betrieb und Unterhalt

 Ein persönliches Gespräch ist immer noch die beste und effizienteste Art Ideen erfolgreich anzugehen.

Kontaktieren Sie uns!

INETRONIC AG +41 (0)34 496 54 10        ISET GmbH  +41 (0)31 747 69 88

Node-Red, a visual tool for wiring the Internet of Things

https://nodered.org/

Node RED Programming Guide

http://noderedguide.com/