The Meshtastic node is not only characterized by sensor technology and networking. Its enclosure is equally decisive for its intended use. Boards alone can be used for evaluation, but not in real use.
While visiting the RAKwireless booth at Embedded World 2024, I saw the enclosure for the RAKwireless starter kit shown here and have now tried it out.
Der Meshtastic Knoten selbst zeichnet sich nicht nur durch die Sensorik und die Vernetzung aus. Sein Gehäuse ist gleichermaßen bestimmend für den Einsatzzweck. Für die Evaluierung kann mit Boards gearbeitet werden, im realen Einsatz nicht.
Bei meinem Besuch am Stand von RAKwireless zur Embedded World 2024 konnte ich das hier gezeigte Gehäuse für das RAKwireless Starterkit sehen und habe es nun auch ausprobieren können.
Environmental sensors monitor the temperature and humidity levels in different rooms of a building and enable the system to intelligently adjust the HVAC settings. A dynamic control ensures a comfortable and healthy indoor environment
RAKwireless offers the QingPing Temperature & Humidity Pro S a professional-grade sensor specifically tailored for environmental and greenhouse applications.
The device supports configurable reporting and notification options, keeping users informed about critical changes in temperature and humidity levels.
Umgebungssensoren überwachen Temperatur- und Luftfeuchtigkeit in den verschiedenen Räumen eines Gebäudes und ermöglichen eine intelligente Anpassung der HLK-Einstellungen. Eine dynamische Steuerung sorgt für ein angenehmes und gesundes Raumklima.
RAKwireless bietet mit dem QingPing Temperature & Humidity Pro S einen professionellen Sensor, der speziell für Umwelt- und Gewächshausanwendungen entwickelt wurde.
Das Gerät unterstützt konfigurierbare Berichts- und Benachrichtigungs-optionen, die den Benutzer über kritische Änderungen der Temperatur- und Luftfeuchtigkeitswerte informieren.
For Device Configuration and Data Description read the User Manual.
The sensor sends different messages like historical data, real-time data, events, etc.
At this time, QingPing does not offer a payload decoder; therefore, I wrote a simple one for decoding the real-time data message.
Zur Gerätekonfiguration und Datenbeschreibung lesen Sie bitte das Benutzerhandbuch.
Der Sensor sendet verschiedene Nachrichten wie historische Daten, Echtzeitdaten, Ereignisse usw.
Da QingPing derzeit keinen Payload-Decoder anbietet, habe ich einen einfachen Decoder für die Dekodierung der Echtzeitdaten geschrieben.
function decodeUplink(input) {
var data = {};
if (input.bytes[1] == 0x41 && input.bytes[3] == 0x01) {
data.msg = "RTD";
data.temp = ((((input.bytes[8] << 8) + input.bytes[9]) >> 4) - 500)/10;
data.humi = ((((input.bytes[9] << 8) + input.bytes[10]) & 0x0FFF))/10;
data.bat = input.bytes[13];
}
return {
data: data
};
}
Using this payload decoder, the TTS console shows the following messages. As you can see, only the real-time data messages beginning with 01 41 xx 01 are decoded.
Bei Verwendung dieses Payload-Decoders zeigt die TTS-Konsole die folgenden Meldungen an. Wie Sie sehen können, werden nur die Echtzeitdatenmeldungen, die mit 01 41 xx 01 beginnen, dekodiert.
Thanks to RAKwireless for this LoRaWAN gift at Embedded World 2024 and the good conversations at the booth. It reminds me of my visit there.
I have been using Kachelmannwetter’s information and following their weather forecast on YouTube for a long time.
Kachelmannwetter provides extensive weather and environmental data, as well as webcam recordings. Interested parties can also contribute weather data to complete the range of data on offer.
I have taken up the invitation and, as a new Citizen Scientist, I am now also making my SensorHub data available on the Meteologix platform.
The images below display the professional and amateur weather stations in my area. Additionally, the graph depicts the ambient temperature measured at a height of 2 meters over a 72-hour period.
Schon lange nutze ich die Informationen von Kachelmannwetter und verfolge die Wettervorhersage auf Youtube.
Neben der Bereitstellung umfangreicher Wetter- und Umweltdaten sowie Webcam-Aufnahmen können Interessenten Wetterdaten beisteuern und so das Angebot an Daten komplettieren.
Ich habe die Aufforderung aufgegriffen und stelle als neuer Citizen Scientist nun meine SensorHub Daten auch auf der Meteologix Plattform bereit.
In den folgenden Bildern sind die Profi- und Amateur-Wetterstationen meiner Gegend gezeigt. Abschließend ist der 72 h Verlauf der Umgebungstemperatur gemessen in 2 m Höhe gezeigt.
Profi Weather StationsAmateur Weather StationsSensorHub 72 h Weather Data
WisBlock is a modular system that easily implements a Low Power Wide Area Network (LPWAN) in your IoT solution. WisBlock accompanies your solution from rapid prototyping to mass production without the need to create new hardware modules for each step.
In the development phase, WisBlock modularity allows you to test different microcontrollers, sensors, communication technology, and IO options by changing modules with simple plug-in modules. WisBlock industrial-grade modules can be used in mass production without the need to redesign prototypes. Devices can be modified or repaired even once deployed with minimal waste and effort.
WisBlock ist ein modulares System, das auf einfache Weise ein Low Power Wide Area Network (LPWAN) in Ihre IoT-Lösung implementiert. WisBlock begleitet Ihre Lösung vom Rapid Prototyping bis zur Massenproduktion, ohne dass Sie für jeden Schritt neue Hardwaremodule erstellen müssen.
In der Entwicklungsphase können Sie dank der Modularität von WisBlock verschiedene Mikrocontroller, Sensoren, Kommunikationstechnologien und IO-Optionen testen, indem Sie Module gegen steckbare Module austauschen. WisBlock-Module in Industriequalität können in der Massenproduktion eingesetzt werden, ohne dass Prototypen neu entwickelt werden müssen. Die Geräte können auch nach dem Einsatz mit minimalem Aufwand modifiziert oder repariert werden.
Im Beitrag „WisBlock von RAKwireless – IoT-Anwendungen einfach umgesetzt“, veröffentlich in ELEKTRONIK 26/2023, S. 44-50 und im elektroniknet.de, wird gezeigt, wie mit WisBlock-Komponenten das Erstellen von IoT-Anwendungen vom Proof-of-Concept über das Prototyping bis hin zum Industrieprodukt unterstützt wird.
Der auf WisBlock aufbauende SensorHub stellt eine Ausprägung dieses Konzeptes dar und ermöglicht als Low-Code-System eine schnelle Umsetzung von IoT-Applikationen.
The WisBlock IAQ Solution Kit presented by RAKwireless is a measuring device for determining indoor air quality based on temperature, relative humidity, light, CO2, particulate matter, and VOCs.
It is also possible to record room occupancy.
An optional eInk display is a GUI and can present all measured values to the user.
An RGB LED on the front can be set up as a status display and used as a CO2 traffic light, for example.
Das von RAKwireless vorgestellte WisBlock IAQ Solution Kit ist Messgerät zur Bestimmung der Luftqualität im Innenraum anhand von Temperatur, relativer Feuchte, Licht, CO2, Feinstaub und VOC.
Die Erfassung der Raumbelegung ist ebenfalls möglich.
Ein optinales eInk-Display dient als GUI und kann alles erfassten Messwerte dem Anwender präsentieren.
Eine frontseitige RGB-LED kann als Statusanzeige eingerichtet werden und beispielsweise als CO2-Ampel dienen.
The mentioned features already make the RAK10702 device interesting, but I believe the implementation is more important.
RAK10702 is made up of WisBlock components and is, therefore, completely flexible in terms of both hardware and application software.
In addition, the specially developed housing ensures optimum airflow, which is a prerequisite for accurate measurements of the WisBlock air quality sensors.
All design files for the enclosure are Open Source. RAKwireless offers the 3D-printed housing directly. However, you can also use the design data for your own 3D printing.
The individual components of the RAK10702 kit are shown in the following picture.
Die genannten Eigenschaften machen das RAK10702 Device bereits interessant, doch wichtiger ist aus meiner Sicht die vorgenommene Umsetzung.
RAK10702 ist aus WisBlock Komponenten aufgebaut und ist damit sowohl in der Hardware als auch der Anwendungssoftware vollkommen flexibel.
Hinzu kommt, dass das speziell entwickelte Gehäuse einen optimalen Luftstrom sicherstellt, der Voraussetzung für genaue Messungen der WisBlock Luftqualitätssensoren ist.
Alle Designdateien für das Gehäuse sind Open Source. RAKwireless bietet das 3D-gedruckte Gehäuse direkt an. Sie können aber auch die Designdaten für einen eigenen 3D-Druck verwenden.
Die einzelnen Bestandteile des RAK10702 Kits zeigt das folgende Bild.
The WisBlock IAQ Solution Kit presented here is a very good example of how WisBlock components can be used to build complex industrial-grade IoT devices.
Internationally, you can find the WisBlock components from RAKwireless in their online store or at Aliexpress.
Das hier vorgestellte WisBlock IAQ Solution Kit ist in sehr gutes Beispiel dafür, wie mit WisBlock Komponenten komplexe industrietaugliche IoT-Devices aufgebaut werden können.
In meinem Blogbeitrag Vermittlung digitaler Inhalte in der Schule hatte ich die das Informatikinteresse an den Schulen fördernden Mikrocontroller BBC micro:bit, Calliope mini, und Oxocard betrachtet.
Dieser Bereich ist nach wie vor in Bewegung, stellt doch die Digitalisierung in allen Lebensbereichen eine grosse Herausforderung dar.
Mit der Oxocard Mini Serie stellt die Schweizer Oxon AG Computerboards zur Verfügung, die das Eintauchen in Computergrafik und ihre zugrunde liegenden Algorithmen oder Spiele und Animationen mit ihren Quelltexten ermöglichen.
OxoCard (Mini) Science ist eine programmierbare Multisensorplatine, die mit Hilfe von sieben Sensoren die folgenden physikalischen Grössen erfasst: Licht/IR, Temperatur, Geräusche, Feuchte, Druck und flüchtige Kohlenstoffverbindungen (VoC, eCO2 und Ethanol). Auch hier steht der dokumentierte Quelltext zur Verfügung und eigene Experimente können gestartet werden.
Oxocard Science, Oxocard Galaxy & Oxocard Artwork
Das jüngste Kind der Oxocard-Familie ist Oxocard Connect – ein ebenfalls auf dem ESP32 aufbauendes und damit netzwerktaugliches Computermodul mit grafischem TFT-Display und einem Joystick für die Benutzer-Eingaben, welches durch seitlich einsteckbare Cartridges mit peripheren Komponenten, wie Sensoren etc., erweitert werden kann.
Oxocard Connect mit Air Cartridge
Die Programmierung kann wieder über den komfortablen Nanopy-Editor erfolgen. Zahlreiche Programmbeispiele und ausführliche Erläuterungen dienen der Einarbeitung und Auseinandersetzung mit diesem System. Zum näheren Kennenlernen möchte ich Sie auf den Beitrag von David Lee verweisen.
Ich möchte Oxocard Connect nicht mit Python programmieren, sondern diesen sehr ansprechend gestaltetem Controller mit der Arduino-IDE programmieren. Die zahlreichen Libraries ermöglichen die Erweiterung mit Sensoren und die Vernetzung sehr komfortabel. Mit dem Veroboard lassen sich Prototypen sehr einfach erstellen, bevor man mglw. eine anwendungsspezifische Cartridge erstellt.
Oxocard Connect Arduino Test
Für die Hardware-Konstellation habe ich ein Testprogramm erstellt, welches die folgenden Funktionen testet:
Ausgabe auf dem farbigen TFT-LCD mit 240 x 240 Pixel LH133T-IG01 mit ST7789VW LCD-Controller
Abfrage Joystick
LEDs über digitale IO
EEPROM über I2C-Bus
Auf der Cartridge stehen neben digitaler und analoger IO und I2C-Bus auch noch SPI zur Verfügung. Ausserdem kann die gesamte Schaltung auch extern mit 5V (VEXT) versorgt werden.
Der Einsatz eines so ansprechend gestalteten Controllers lässt schnell das oft vorhandene Drahtverhau mit seinen unsicheren Verbindungen vergessen.
Oxocard Connect Openweather Station
Oxocard Connect besitzt mit der vorhandenen Hardware alle Möglichkeiten, über das Internet auf Daten zuzugreifen und diese auf dem Display darzustellen.
Ich habe hier durch Abfrage der Wetterdaten von Openweathermap.org eine kleine Wetterstation als Anwendungsbeispiel erstellt.
Openweathermap.org stellt maximal 1000 Aufrufe pro Tag gratis zur Verfügung, weshalb hier der Abfragezyklus auf zwei Minuten eingestellt wurde. Werden die 1000 Aufrufe überschritten, dann kann ein blockierter Account die Folge sein.
Simon Kemper beschreibt auf LinkedIn die Verbindung von Datacake und Slack zur Benachrichtigung bei kritischen Zuständen etc.
Unter Verwendung des TTN-internen MQTT-Servers bin ich einen anderen Weg gegangen.
Ich verwende Oxocard Connect als MQTT-Client und filtere nur die für das Monitoring erforderlichen Größen aus den Upload-Messages zur Anzeige auf dem Display.
Konkret überwache ich die Batteriekapazität eines solar-gepufferten SensorHubs von RAKwireless. Gerade jetzt in der dunklen Jahreszeit möchte ich den Ladezustand der Batterie überwachen, um die Nachladung tagsüber zu verifizieren.
Der SensorHub sendet die erfassten Umweltdaten zum TTS (CE) LNS, der diese an ein Datacake Dashboard zur Visualisierung weiterleitet. Sie finden dieses Dashboard über diesen Public Link.
Der Oxocard Connect MQTT-Client „subscribed“ die Upload-Messages des SensorHubs, filtert die Batteriekapazität aus der umfangreichen Upload-Message und bringt sie auf dem Display zur Anzeige. Die Aktualisierung des Displayinhalts erfolgt mit jeder neuen Upload-Message vom SensorHub.
Ein Screenshot des Consolen Outputs zeigt die empfangene Payload vor und nach der Filterung und die Extraktion der Daten. Auf dem Display wird aber nur die aktuelle Batteriekapazität angezeigt.
RAKwireless‘ SensorHub is a modular ecosystem consisting of the main body and multiple pre-configured sensor probes. With pluggable, interchangeable probes and the option to add third-party sensors to the system, the Sensor Hub is a suitable and versatile solution platform for various IoT applications where environmental monitoring is needed outdoors.
The SensorHub can work battery-powered by non-rechargeable or solar-powered batteries or with an external power supply, depending on the application and deployment location.
For data transmission into Low-Power Wide-Area Network (LPWAN), LoRaWAN is available. Alternatively, NB-IoT can be used.
As a typical low-code system, it requires configuration with the WisToolBox app from a cell phone. WisToolBox also enables access to the measured values of all connected sensors, as the following screenshots show.
Screenshots of WisToolBox app
The eBook SensorHub IoT Applications will be available from Amazon from November 15, 2023. Pre-orders are already possible.
This eBook introduces the SensorHub system and its usage in industrial-grade IoT applications using LoRaWAN for communication.
The first image shows a SensorHub with a connected SensorProbe equipped with WisBlock sensors. This application is suitable for powering by batteries, too.
The second image shows a SensorHub Measuring Station built by RK900-09 Weather Station, RK520-02 Soil Moisture Sensor, and RAK9154 Solar Battery. These components build an autonomous working measuring station. The measuring station was installed to test the acquisition of the measuring values via the connected sensors on the one hand and its behavior regarding solar-buffered battery operation in the darker season on the other hand.
ck blog 