Internet of Things – Temperaturmessung für intelligentes Gebäudemanagement Vortrag von Sven Fritsch und Luis Dilling zum Kooperationsprojekt mit der HS-Mannheim.

Präsentation zum Thema: "Internet of Things – Temperaturmessung für intelligentes Gebäudemanagement Vortrag von Sven Fritsch und Luis Dilling zum Kooperationsprojekt mit der HS-Mannheim."—  Präsentation transkript:

1 Internet of Things – Temperaturmessung für intelligentes Gebäudemanagement
Vortrag von Sven Fritsch und Luis Dilling zum Kooperationsprojekt mit der HS-Mannheim

2 Gliederung Ziele unseres Projekts RaspberryPi und Temperatursensoren
Projektphasen: Einrichten der Hardware und Software Geeignete Messwerte aufnehmen / auswerten Steuerung von Verbrauchern Fazit

3 Internet of Things ? Stärkere Vernetzung intelligenter Geräte
Kommunikation untereinander Unterstützung des Alltags durch miniaturisierte Computer Sensoren und Aktoren – Brücke zwischen Internet und Umwelt Potentielles Projekt der Zukunft: Automatischer Nachkauf von Alltagsgegenständen

4 Projektziele Einarbeitung in Linux mit dem RaspberryPi
Messen von Umgebungstemperaturen Visualisierung der Messwerte Interessante Messwerte auswerten Zusätzlich das Schalten von Verbrauchern

5 RaspberryPi B+ Einplatinencomputer seit 2012 auf dem Markt
Zu Lehrzwecken von der RaspberryPi Foundation entwickelt und daher preisgünstig ~30-40€ 85 mm x 56 mm 45g

6 RaspberryPi B+ vs. 1 MHz 700-facher Takt eines Commodore 64 64k
Rund 1,8 Kg Preis: 700 DM 700-facher Takt eines Commodore 64 8.192-facher Arbeitsspeicher Nur 2,4% des Gewichts Nur 4% des Preises eines Commodore 64 Veröffentlichung 2014 Veröffentlichung 1982 vs.

7 Temperatursensoren Dallas DS18B20 Max. ~ 100 Stück Bildquelle:
Bildquelle:

8 Projektphase Netzwerk Steuerung des RaspberryPi:
Anschluss an das LAN- / WLAN-Netzwerk Steuerung über SSH (Secure Shell) → Zugriff auf die Konsole des RaspberryPi Netzwerk

9 Einrichten der Hard- und Software
Löten einer Sensorreihe: Reihenschaltung der Temperatursensoren DS18B20

10 Einrichten der Hard- und Software
Aufzeichnen der Messwerte: Erstellung einer Datenbank RRDtool: Speicherung der zeitabhängigen Messdaten Einfache Visualisierung eines Zeitraums Skript, das aktuelle Werte aus den Sensordateien in Datenbank schreibt Messdaten Datenbank Visualisierung

11 Einrichten der Hard- und Software
Erstellung einer RoundRobin-Datenbank:

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13 Einrichten der Hard- und Software
Aufzeichnen der Messwerte: Ausführung des Skriptes jede Minute: Eintrag in Crontabdatei:

14 Geeignete Messwerte aufnehmen / auswerten
Erstellen von Grafiken: Verwendung des RRDtools zur Visualisierung:

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16 Geeignete Messwerte aufnehmen / auswerten
Testversuch Heizung: Schwankung am Heizungsrohr durch Heizungsregler

17 Zeitraum: Juni Temperaturen der Sensoren im Raum ähnlich und nur geringe Schwankungen Tiefwerte meist um 6 Uhr Höchstwerte außen am Fenster

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19 Geeignete Messwerte aufnehmen / auswerten
Haus dämpft Temperaturschwankungen Verschiebung der Tagestief- und Höchstwerte um zwei Stunden nach hinten Sensor außen am Fenster unten Richtung Haus erwärmt sich am stärksten, da der Sensor weiter oben nicht in an der Hausseite, sondern Richtung Erdreich befestigt ist

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21 Temperatur-Höhen-Korrelation

22 Temperatur-Höhen-Korrelation
<=25,5°C Luftaustausch beendet 29°C <=21°C

23 Temperatur-Höhen-Korrelation
Höhe / [m] Temperatur / [°C] 21,3 0,5 21,9 0,9 22,9 1,45 24 2,55 25,7 3,5 27,9 4 28,7 5,65 29 6,95 30 8,55 31,3

24 Autonome Regelung Verbrauchersteuerung:
selbständiges Schalten in Abhängigkeit von Temperatur Zeit (weiteren Messdaten) Manipulation der Umwelt durch Aktoren

25 gewünschte Temperatur:
Temperatursensor Haus innen Temperatursensor Haus außen Netzwerk Außen Innen zu warm zu kalt Ventilator Fenster Heizung

26 Autonome Regulierung

27 Autonome Regulierung

28 Autonome Regulierung

29 Autonome Regulierung

30 Autonome Regulierung

31 Autonome Regulierung

32 Fazit Sammeln persönlicher Erfahrung mit dem RaspberryPi und Linuxderivat „Raspbian“ Der Pi - nun ein Teil des Internet of Things Kleine Projekte auch eigenständig realisierbar Mobile Temperatursensoren mit Nutzen in der Forschung: Wärmeprofile in der Gebäudeentwicklung für Wärmedämmung → Einsparung von Heizkosten

33 Danksagung Frau und Herr Dr. Hans-Werner Hector und dem Hector-Seminar
Herrn Heiko Stangl, betreuender Kursleiter der HS-Mannheim: Prof. Christof Hübner Tino Wagenknecht

34 Quellen Bildquellen: 11hs_logo.jpg 28C9/DCF5/E1DE/6D1A/C0A8/2936/5150/ds18b20.JPG Weblinks: 6D1A/C0A8/2936/5150/ds18b20.JPG

35 Demo: Lampensteuerung

36 Live-Demo: Pi-Konsole

37 Einrichten der Hard- und Software
Identifizieren der Sensoren:

38 Live-Demo: Sensorliste
Identifizieren der Sensoren:

39 Live-Demo Fön Identifizieren der Sensoren:

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