Weitere Sensoren über NodeRed an volkszaehler anbinden

Seit ein paar Monaten zeichne ich unseren Stromverbrauch mit einem Raspberry Pi und der volkszaehler middleware auf. Mehr dazu in diesem blog post. Das ist allerdings nicht der einzige Sensor in meinem Haushalt.

Schon seit ein paar Jahren habe ich den DIY Feinstaubsensor von luftdaten.info  im Betrieb und der Sensor trägt trotz zwei Umzügen weiter brav zur aktuellen Feinstaubkarte bei. Neben den Feinstaubwerten wird mit diesem Sensor auch die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit auf der Terrasse gemessen.

Außerdem habe ich letztes Jahr den IoT Adventskalender von Conrad geschenkt bekommen (und zwar in der Version von 2018, 2019 scheint es keine Neuauflage gegeben zu haben). Dieser enthält neben einem Arduino kompatiblen board mit ESP8266 genauso wie der Feinstaubsensor einen DHT22 Temperatur- und Feuchtigkeitssensor. Das board sendet seine aktuellen Messwerte über MQTT an Node-RED, beide Server laufen ebenfalls lokal auf dem Raspberry Pi.

Da liegt es natürlich nahe, dass man diese Messwerte ebenfalls über die volkszaehler middleware speichert und darstellen lässt. Tatsächlich gibt es für Node-RED bereits ein paar vorgefertigte nodes, welche die Integration erleichtern. Erfreulicherweise bringt die firmware des Feinstaubmessers direkt eine Option mit, die Messdaten im JSON Format per HTTP PUT an einen beliebigen Server zu schicken. Ich musste also nur eine entsprechende „http in“ node erstellen, die Daten auspacken und an die volkszaehler middleware übergeben. Obwohl ich kein Fan von grafischen Oberflächen und dem Zusammenklicken von Programmen bin, muss ich an dieser Stelle erstaunt feststelle, wie praktisch und einfach das mit Node-RED geht. Den entsprechenden flow stelle ich gerne zur Verfügung.

Nun werden alle Messwerte angezeigt.

Stromverbrauch mit dem Raspberry Pi auswerten

Inspiriert durch den Blog Post eines Kollegen habe ich mich daran gemacht, die Funktionen unseres smarten Stromzählers auch zu nutzen. Der installierte Iskraemeco MT175 zeigt normalerweise nur den Zählerstand an und wir werden auch weiterhin einmal im Jahr per Postkarte aufgefordert, diesen zu abzulesen und zu melden. Allerdings besitzt er zusätzlich eine Infrarotschnittstelle und kann deutlich detailliertere Werte liefern. Dazu musste ich zunächst per Mail eine Pin vom Netzbetreiber anfordern und diese mit dem blauen Taster eingeben. Anschließend zeigt der Stromzähler per Tastendruck bereits den aktuellen Verbrauch an. Mit der Kamera des Smartphones sieht man außerdem die rechte IR LED regelmäßig aufleuchten, es werden also auch Daten per Smart Meter Language verschickt.

Unten sieht man noch den blauen Taster zur Eingabe des Pins.

Da direkt neben dem Stromkasten im Keller bereits ein Raspberry Pi der ersten Generation seinen Dienst verrichtet, bot es sich an, mit der Software von www.volkszaehler.org und einer einfachen Schaltung den Stromverbrauch auszuwerten. Ein Ringmagnet und ein Fototransistor vom Typ SFH 309 FA waren schnell bestellt, Widerstände, Platinenreste und Kabel lagen noch in der Bastelkiste. Beim Löten ist darauf zu achten, dass der Kollektor (kurzes Beinchen) des Transistors mit der Spannung verbunden wird. Schließlich soll er die Spannung bei genügend Licht auf Masse ziehen und wird somit „umgekehrt“ wie LEDs verwendet. Obwohl die Spannung in der Testschaltung schön runter ging, als ich den Fototransistor näher an eine Glühbirne hielt (mit der „Blitz“-LED des Smartphones klappt das aufgrund der Wellenlänge nicht), ließen sich auf dem Raspberry Pi keine Signale empfangen. Der empfohlene 1 kOhm Widerstand war wohl zu klein, erst bei 47 kOhm ging die Spannung auf weniger als 1 V und der Raspberry empfing Daten.

Bei der Installation der volkszaehler Middleware ging dem alten Raspberry Pi der Arbeitsspeicher aus, zum Glück lässt sich das mit dem Einschalten von swap beheben. Der vzlogger deamon muss dann noch zusätzlich installiert werden und liest mit der richtigen Konfiguration unter raspi-config die Daten von dem GPIO interface (/dev/ttyAMA0). Hilfreich bei der Fehlersuche war hier neben dem volkszaehler Wiki auch der Post auf raspberry.tips.

Et volià, die letzten zehn Stunden gemessener Stromverbrauch sind im Webinterface verfügbar. Man sieht schön, dass ich um kurz nach 12:00 Uhr und um kurz vor 20:00 Uhr den Ofen angemacht habe.

 

Leseempfehlung

Bei mir ist Urlaubszeit gleich Lesezeit, deshalb möchte ich an dieser Stelle ein gutes Buch und einen interessanten Artikel empfehlen.

Das Buch „Turings Kathedrale: Die Ursprünge des digitalen Zeitalters“ von George Dyson beschreibt sehr detailliert und mit vielen Belegen die Entstehungsgeschichte von modernen Computern zwischen 1940 und 1960. Aus meiner Sicht hätten Babbages und Zuses Beträge gerne ausführlicher besprochen werden können, dafür habe ich viel über die Arbeit von von Neumann und seine Verbindung zu Turing erfahren. Besonders interessant waren für mich auch die von Dyson beschriebenen möglichen zukünftigen Entwicklungen, welche allerdings durch das Erscheinungsdatum des Buches von 2014 bereits teilweise überholt sind, besonders was künstliche Intelligenz betrifft. Außerdem macht sich der Autor Gedanken über die gesellschaftlichen Veränderungen, welche der vermehrte Einsatz von Computern mit sich brachte. Dabei zitiert er häufig ein Buch des Physik-Nobelpreisträgers Johannes Alfvén mit dem Titel „Die Saga vom großen Computer: ein Rückblick aus der Zukunft“ aus dem Jahr 1970.

Leider kann ich trotz des Alters keine freie Version von Alfvéns Buch finden, aber der Informatik-Professor Brunnstein hat 1973 in der Zeit einen Artikel geschrieben, der heute noch verfügbar ist und sich mit Alfvéns Buch auseinandersetzt. Diesen Artikel über 40 Jahre später zu lesen ist durchaus aufschlussreich, so sind viele Beispiele für die Anwendung von Computern heute normal, zum Beispiel online banking, oder zumindest möglich, zum Beispiel Lebensmittel nach Hause zu bestellen. Zum Glück hat sich seitdem auch das Frauenbild gewandelt. Soziale Medien und deren Möglichkeiten hat Brunnstein aber nicht vorhergesehen. Besonders bemerkenswert ist die im Artikel beschriebene Utopie vom „mündigen Bürger“ und was gegen sie spricht. Aber lesen Sie selbst.

P.S.: Registrierung notwendig?

Balkonpflanzen im Zeitraffer

Was passiert, wenn die Freundin beschließt, in der neuen Wohnung Balkonkästen anzupflanzen? Klar, man lässt sich von dieser Liebe zur Gärtnerei anstecken, aber natürlich auf seine Weise. Ich will schließlich ganz genau wissen, wie die Pflanzen sich so machen. Wenn man dann noch zusätzlich eine alte Digitalkamera, die eine Serienbildfunktion mitbringt, in die Hände bekommt, dann ist eigentlich klar wohin die Reise geht. Alle zehn Minuten wird automatisch ein Bild gemacht um daraus ein Zeitraffer Video zu erstellen. Und so sah der „Versuchsaufbau“ aus:

Leider bietet die Kamera nur an, maximal 99 Fotos in der Serienbildfunktion zu machen, folglich musste ich in den letzten 54 Tagen jeden Tag morgens die Kamera starten und abends die Bilder übertragen, aber das war mir der Spaß Wert. Leider habe ich die Kamera erst aufgebaut, als die Pflänzchen schon sieben Tage eingesäht waren, aber am Anfang war sowieso nicht viel zu sehen. Herausgekommen ist folgendes Video:

Damit ich nicht umständlich jedes mal alle Befehle zur Erstellung des Videos von Hand eingeben muss, habe ich ein paar Skripte erstellt, die ich an dieser Stelle veröffentlichen will. Diese skalieren alle Bilder auf ein richtiges Format und erstellen ein h264 Full HD Video unter Linux. Ein besonders Schmankerl ist ein Perl-Skript, welches aus den Exif Zeitstempel der Bilder ein Untertitel erstellt, der mit dem Video in ein Matroska Container gepackt wird. Insgesamt braucht mein PC (64 Bit Ubuntu, Intel® Core™ i5-2500K CPU @ 3.30GHz × 4, 4 GB RAM) für die 3.655 Bilder stattliche 57 Minuten und 10.294 Sekunden.

Leider schwankt die Helligkeit sehr stark, falls jemand eine gute Methode bekannt ist, dies nachträglich noch zu filtern, wäre ich für einen Hinweis dankbar. Nachträglich würde ich jedenfalls den Weißabgleich und Fokus fest einstellen.

Von Computerzeitschriften zu Armbanduhrenverschleiß

Dank eines wunderbaren Geburtstagsgeschenks bin ich seit kurzem wieder Abonnent der Computerzeitschrift c’t, meiner Meinung nach die beste deutschsprachige Zeitschrift, wenn man sich allgemein über Hard- und Software informieren möchte.

Die c’t veranstaltet ein Projekt namens „Mach flott den Schrott 2“. Dabei können Projekte und Basteleien aus ausgedienter oder nicht mehr funktionierender Computerhardware eingereicht werden, um anschließend von einer Jury bewertet zu werden. Weitere Infos dazu finden sich auf der Projektseite www.machflott.de.

Da mich die kreativen Ideen der eingereichten Projekte immer wieder faszinieren, folge ich dem Projekt bei twitter. In der timeline fand ich nun die Empfehlung für eine wirklich sehenswerte Arte-Dokumentation „Kaufen für die Müllhalde“.  Die Dokumentation gibt interessante und aufschlussreiche Einblicke in die geschichtliche Entwicklung unseres Wirtschaftssystems. Sie zeigt, dass Glühbirnen über 100 Jahre alt werden können und Strumpfhosen keine Laufmaschen haben müssten. Sie behandelt das Problem der Entsorgung von Elektroschrott und beweist nebenbei und ganz am Ende, wie effizient russische Hacker Probleme lösen können. Allgemein geht es um den Begriff der geplanten Obsoleszenz, von dem ich bisher zwar noch nie etwas gehört, dessen Effekte mir rückblickend aber durchaus bereits aufgefallen sind.

Bei der Verlinkung auf den entsprechenden Wikipedia Artikel konnte ich es kaum fassen, als ich sah, mit welchem Produkt die geplante Obsoleszenz dort erläutert wird. Ich selbst habe die dort abgebildete Armbanduhr CASIO WaveCeptor seit Jahren jeden Tag an und meine Uhr sieht ebenso verschlissen aus. Aus Trotz werde ich meine Pläne, mir bei Gelegenheit mal eine neue Armbanduhr zu leisten, jetzt noch ein wenig verschieben.

Obsoleszenz