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Visualization of Meshtastic Data with Datacake

In the Meshtastic network, a router can send data via MQTT to any MQTT broker on the Internet.

This makes it possible to have data from one or more Meshtastic devices processed or visualized by an external instance.

My Meshtastic network has differently equipped Meshtastic devices. The WisBlock Meshtastic Device is equipped with a RAK1901 sensor for measuring temperature and humidity and a RAK12500 GNSS GPS Location Module u-blox ZOE-M8Q, whose measured values are to be visualized with a Datacake dashboard.

Im Meshtastic Netzwerk kann ein Router Daten über MQTT an jeden beliebigen MQTT Broker im Internet senden.

Dadurch besteht die Möglichkeit, Daten eines oder mehrerer Meshtastic Devices durch eine externe Instanz bearbeiten oder visualisieren zu lassen.

Mein Meshtastic Netzwerk weist unterschiedlich ausgestattete Meshtastic Devices auf. Das WisBlock Meshtastic Device ist mit einem RAK1901 Sensor zur Messung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit und einem RAK12500 GNSS GPS Location Module u-blox ZOE-M8Q ausgestattet, deren Messwerte mit einem Datacake Dashboard visualisiert werden sollen.

Visualization of Meshtastic Data with Datacake

The WisBlock Meshtastic Device is installed in an outdoor enclosure with a solar cell.

The test is intended to show whether the buffering provided by the solar cell is sufficient

Das WisBlock Meshtastic Device ist in einem Outdoor Gehäuse mit Solarzelle untergebracht.

Der Test soll zeigen, ob die Pufferung durch die Solarzelle ausreichend ist

Solar Unify Outdoor Enclosure

A Heltec LoRa32 V3 device is configured as a router and the MQTT module sends messages to an MQTT router.

Of the messages sent, only the telemetry and position messages of the WisBlock Meshtastic device are here of interest. The device has the ID 2692927950.

The following JSON fragments show the payload to be decoded.

Ein Heltec LoRa32 V3 Device ist als Router konfiguriert und das MQTT Modul sendet Messages an einen MQTT Router.

Von den versendeten Messages sind hier nur die Telemetry und Position Messages des WisBlock Meshtastic Devices von Interesse. Das Device weißt die ID 2692927950 auf.

Die folgenden JSON-Fragmente zeigen die zu decodierende Payload.

{
  "channel": 0,
  "from": 2692927950,
  "id": 647220954,
  "payload": {
    "air_util_tx": 0.0718611106276512,
    "battery_level": 59,			
    "channel_utilization": 11.1266660690308,
    "voltage": 3.8199999332428			
  },
  "rssi": -123,
  "sender": "!fa66367c",
  "snr": -10,
  "timestamp": 1707662825,
  "to": 4294967295,
  "type": "telemetry"
}
{
  "channel": 0,
  "from": 2692927950,
  "id": 198387353,
  "payload": {
    "barometric_pressure": 0,
    "current": 0,
    "gas_resistance": 0,
    "relative_humidity": 77.9700012207031,
    "temperature": 6.55000019073486,
    "voltage": 0
  },
  "rssi": -108,
  "sender": "!fa66367c",
  "snr": 4,
  "timestamp": 1707671407,
  "to": 4294967295,
  "type": "telemetry"
}

{
  "channel": 0,
  "from": 2692927950,
  "id": 1607030652,
  "payload": {
    "PDOP": 769,
    "ground_speed": 24,
    "ground_track": 20434000,
    "latitude_i": 471919845,
    "longitude_i": 88149573,
    "sats_in_view": 3,
    "time": 1707662920,
    "timestamp": 1707662805
  },
  "rssi": -123,
  "sender": "!fa66367c",
  "snr": -10,
  "timestamp": 1707662922,
  "to": 2692927950,
  "type": "position"
}

After Datacake is connected to the MQTT broker, the received payload can be decoded using JavaScript.

The Datacake dashboard can then be set up for the desktop according to the following image.

Nach Verbindung von Datacake mit dem MQTT Broker kann die Decodierung der empfangenen Payload mit Hilfe von JavaScript vorgenommen werden.

Das Datacake Dashboard kann dann gemäss folgendem Bild für den Desktop eingerichtet werden.

Datacake Dashboard

But Datacake also allows you to create dashboards for mobile devices, as the following image shows

Datacake ermöglicht aber auch das Erstellen von Dashboards für Mobilgeräte, wie das folgende Bild zeigt.

Datacake Mobil Dashboard

2024-03-21/CK

SensorHub Weather Data on Meteologix

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 Stations
Amateur Weather Stations
SensorHub 72 h Weather Data

The program Oxocard_MQTT_Client_Weather_Portals uses an Oxocard Connect to retrieve the data from the TTN LNS and prepare it for upload.

The program covers both Meteologix and Weathercloud.

Das Programm Oxocard_MQTT_Client_Weather_Portals nutzt einen Oxocard Connect, um Daten vom TTN LNS abzurufen und für den Upload vorzubereiten.

Das Programm deckt sowohl Meteologix als auch Weathercloud ab.


Die Screenshots wurden mit freundlicher Genehmigung von der Website kachelmannwetter.com übernommen.


2024-02-15/CK

SensorHub Measuring Station for Weather and Soil Parameters

The RK900-09 Weather Station described in my post RK900-09 Weather Station on SensorHub is the base for this SensorHub Measuring Station built by RK900-09 Weather Station, RK520-02 Soil Moisture Sensor, and RAK9154 Solar Battery. These components manufactured by RAKwireless 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 battery operation in the darker season on the other hand.

The SensorHub periodically sends the measuring values to the TTN (CE) LNS. Datacake serves as a visualization platform, as the following screenshots show.

Datacake Dashboard

You can follow the acquired data on the Datacake dashboard via this Public Link.

Details of the implementation and required adaptions to the payload decoder for both platforms, as well as further hints to SensorHub, will be published in the eBook mentioned in the post RAKwireless IoT Applications.


2023-10-26/CK

RAKwireless IoT Applications

IoT applications usually require interdisciplinary collaboration between different disciplines during development and implementation.

With WisBlock, RAKwireless created a system accompanying the entire development path to the finished device using industrial-grade yet cost-effective components. Additionally, it offers the possibility to integrate components of prototyping systems from third-party providers into WisBlock.

With these systems, you can solve various tasks. Still, many steps are necessary to get a finished device, e.g., autonomy usable as a sensor node in harsh environments, which can be tedious.

True to the philosophy „IoT Made Easy,“ RAKwireless has ensured with WisBlock that this new solution is as simple as Click – Code – Connect!

I described the WisBlock ecosystem in an eBook titled „IoT-Projects for Makers: with WisBlock from RAKwireless • just Click, Code & Connect • to the finished device.“  

You can order this eBook at Amazon https://www.amazon.com/dp/B0C8VCF4DF.

Continuing this design philosophy, based on WisBlock, RAKwireless developed the RAK2560 WisNode SensorHub.

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 essentially requires configuration with the WisToolBox app from a cell phone.

I am currently working on applications of SensorHub in IoT using the example of measuring environmental data.

An eBook titled
„SensorHub IoT Applications:
• with WisNode SensorHub from RAKwireless
• just configure & connect
• to the finished application.“
is in preparation.

The planned release date is 11/15/2023, and pre-orders are available on Amazon.

You can order this eBook at Amazon https://www.amazon.com/dp/B0CKFNQX4D.


2023-10-05/CK

RK900-09 Weather Station on SensorHub

The Sensor Hub equipped with a Sensor Probe containing Temperature and Humidity Sensor RAK1901 and Pressure Sensor RAK1902 was used to measure environmental data (Link).

RAKwireless offers the RK900-09 Weather Station more precise equipment for measuring weather conditions.

MEMS sensors measure temperature, humidity, barometric pressure, and ultrasonic sensors wind speed and direction. You will find the technical data on the manufacturer’s website.

The SensorProbeIO associated with the RK900-09 connects the RS-485 output of the RK900-09 to the SensorHub interface.

The payload decoder provided by RAKwireless needed minor adaptations and is available on GitHub.

For visualization, I use Datacake again and get the following data output of this Weather Station.

Datacake Dashboard

Use this QR code or public link to get the actual weather data measured by RK900-09 Weather Station connected to SensorHub.


2023-09-26/CK

The first Sensor Hub application is running…

The Sensor Hub equipped with a Sensor Probe containing Temperature and Humidity Sensor RAK1901 and Pressure Sensor RAK1902 measures environmental data and sends them to TTS (CE). Datacake provides for the Visualization.

RAKwireless Sensor Hub is an excellent example of how low-code platforms help implement IoT solutions extremely fast.


2023-09-23/CK

Träck – Leistungsstarker LoRaWAN-Tracker zur Überwachung Ihrer Geräte und Waren

Tracker erfassen physikalische Größen, ordnen diesen einen Zeitbezug zu und stellen die Ergebnisse einem übergeordneten Prozess zur Auswertung und Ableitung von Entscheidungen zur Verfügung. Bekannt sind sicher Fitness- und GPS-Tracker sowie Tracker zur Erfassung von Umweltdaten (Environmental Data).

Die erfassten Ergebnisse können auf vielfältige Weise weitergegeben werden. Im Vordergrund stehen aber drahtlose Übertragungstechniken, wie LoRaWAN, BLE, LTE, LTE-M, NB-IoT u.a.

Tracker sind eine faszinierende Anwendung im IoT, die eine Vielzahl von Branchen revolutionieren können. Im industriellen Umfeld sind vor allem die folgenden Tracker sowie IoT-Plattformen zu finden:

  • GPS-Tracker ermöglichen eine standortgenaue Verfolgung von Objekten, Fahrzeugen oder Personen in Echtzeit. Unternehmen können mit GPS-Trackern den gesamten Lieferprozess optimieren, indem sie Frachtbewegungen überwachen, Routen effizienter gestalten und Lieferungen termingerecht verfolgen. Das Ergebnis ist eine gesteigerte Effizienz, Kosteneinsparungen und eine verbesserte Kundenerfahrung.
    Darüber hinaus spielt die GPS-Technologie eine entscheidende Rolle bei der Sicherheit von Mitarbeitern, Fahrzeugen und wertvollen Gütern.
  • Environmental-Tracker dienen der Gewährleistung der Produktqualität und Sicherheit in der Lieferkette, insbesondere in Branchen wie Lebensmittel, Pharmazie und Biotechnologie.
    Diese Tracker überwachen in der Regel neben der Temperatur auch die relative Luftfeuchtigkeit oder den barometrischen Druck der Umgebung von empfindlichen Gütern während Transport- oder Lagerung. Abweichungen von den festgelegten Bereichen der Umgebungsbedingungen können sofort erkannt und behoben werden, um Verderb, Verlust oder den Verfall von Produkten zu verhindern.
    Mit diesen Trackern können Unternehmen auch die Einhaltung strenger Vorschriften und Normen nachweisen. Dies ist insbesondere in stark regulierten Industrien von entscheidender Bedeutung, da Nichteinhaltung zu rechtlichen Konsequenzen, Reputationsverlusten und finanziellen Strafen führen kann.
  • IoT-Plattformen dienen der Datenanalyse und daraus abgeleiteten Entscheidungen. Die reine Erfassung von GPS- und Umweltdaten ist nur der Anfang. Der eigentliche Mehrwert liegt in der Fähigkeit, diese Daten zu analysieren und in wertvolle Erkenntnisse und abgeleitete Entscheidungen umzuwandeln. IoT-Plattformen spielen hier eine zentrale Rolle. Sie ermöglichen die Verarbeitung großer Datenmengen in Echtzeit, die Erstellung benutzerdefinierter Berichte und die Identifizierung von Mustern und Trends.
    Durch die Integration von GPS- und Umweltdaten in eine umfassende IoT-Plattform können Unternehmen datengesteuerte Entscheidungen treffen, ihre Prozesse kontinuierlich verbessern und einen Wettbewerbsvorteil erlangen.

Um einen Überblick über die angebotenen Tracker zu erhalten, können Sie eine Suche im Internet starten und werden durch die angebotene Produktvielfalt überwältigt werden. Es gilt also auch hier, im Vorhinein Klarheit über die Anforderungen wie zu erfassende Messwerte und das Speicher- bzw. Übertragungsverhalten für die Daten zu klären.

Wenn Sie Bewegungs- und Umweltdaten mit einem Tracker erfassen und über LoRaWAN übertragen wollen, dann finden Sie mit dem „Träck“ der Fa. SenseING aus Karlsruhe/The Länd eine interessante und kompakte Lösung.

Der Träck ist mit einer integrierten Sensorik zur Erfassung von Bewegungs- und Klimadaten ausgestattet und ist als Temperatur-Registriergerät nach EN12830 geeignet. Als LoRaWAN Class A Device erreicht der Träck mehr als 1.500 m Reichweite im Freien.

Somit kann der Träck zur Temperaturüberwachung bei Transporten, in Lagern und Gebäuden, in Kühlhäusern oder Kühlschränken eingesetzt werden.

Durch die Erfassung von Bewegungsdaten kann der Träck auch als Geräte-Tracker eingesetzt werden und beispielsweise deren Auslastung erfassen.

Von senseING, den Entwicklern des Träck und anderer IoT-Lösungen, wurden mir einige Träcks zu Testzwecken zur Verfügung gestellt. Die Ergebnisse möchte ich hier präsentieren.

Im folgenden Bild ist die Testumgebung skizziert. Ich habe fünf Träcks im TTS (CE) LNS registriert. Träck 400 ist draußen angeordnet und misst die aktuellen Werte von Temperatur und rel. Luftfeuchte, während die anderen vier (noch) an meinem Arbeitsplatz in unmittelbarer Nähe zueinander positioniert sind und die Bedingungen im Innenraum erfassen.

Träck Testumgebung

Die TTS (CE) Console zeigt die Messages der fünf Träcks, deren Messwerte jeweils nach 10 Minuten aktualisiert werden.

TTS (CE) Console

Zur Visualisierung der Messdaten habe ich diese zu Datacake transferiert und zeige diese als jeweiligen Momentanwert an. Träck 400 misst die Außenbedingungen, während die vier anderen Träcks (im Rahmen der technischen Daten) praktisch nahezu identische Daten zeigen. Zusätzlich zeige ich die jeweilige Batteriespannung an, was bei batteriebetriebenen Geräten unbedingt erfolgen sollte, um vor Überraschungen gefeit zu sein.

Träck Vergleichsmessung

Da die statische Messung nur zu Vergleichszwecken Aussagen liefert, können die Daten in Datacake auch als Verlaufsdaten dargestellt werden. Im folgenden Screenshot ist das für die Werte des Außensensors erfolgt und verdeutlicht die Pause des Sommers an diesem Tag.

Träck 400 Außenmessung

Auf die Registrierung der Träcks bei TTS (CE) und die Visualisierung der Daten bei Datacake möchte ich an dieser Stelle nicht vertieft eingehen. Ich habe diese Thematik in den folgenden Büchern ausführlich beschrieben:

  • Develop and Operate Your LoRaWAN IoT Nodes
    Ready-to-use devices and self-built Arduino nodes in the „The Things Network“
    Elektor Verlag, April 2022
  • LoRaWAN-Knoten im IoT
    Fertige und selbst aufgebaute Arduino-Knoten im TTN
    Elektor Verlag, November 2021

2023-08-08/CK

IoT-Projects for Makers with WisBlock from RAKwireless

The English version will be available from amazon.com on June 30, 2023. I hope that the readers will have as much fun working with the WisBlock modules as I had written this eBook.

The German version is already available as an eBook from amazon.de, and the printed version will follow in the next few days.


2023-06-28/CK

IoT-Projekte für Maker mit WisBlock von RAKwireless

eBook deutsche Ausgabe
eBook englische Ausgabe

WisBlock ist eine modulare Open-Source-IoT-Entwicklungsplattform, die von RAKwireless entwickelt wurde.
Sie wurde entwickelt, um eine schnelle und einfache Möglichkeit zur Entwicklung von IoT-Produkten zu bieten, und kann zur Erstellung verschiedener Arten von IoT-Produkten wie Smart Home, Industrie- und medizinische Geräte verwendet werden.
WisBlock Core sind Mikrocontroller-Module mit integrierter WiFi-, BLE-, LoRaWAN- bzw. NFC-Konnektivität und bieten verschiedenen I/O-Optionen.
WisBlock Base ist das Basisboard für Block Core und die WisBlock Module.
Die Module können miteinander verbunden werden, um ein komplettes IoT-System zu erstellen.

WisBlock is a modular open-source IoT development platform developed by RAKwireless.
It is designed to provide a fast and easy way to develop IoT products and can be used to create various types of IoT products such as smart home, industrial and medical devices.
WisBlock Core are microcontroller modules with integrated WiFi, BLE, LoRaWAN, or NFC connectivity and offer various I/O options.
WisBlock Base is the baseboard for WisBlock Core and the WisBlock modules.
The modules can be connected together to create a complete IoT system.

IoT-Projekte für Maker ist ein eBook mit dem Sie Wisblock von RAKwireless an Hand praktischer Anwendungen kennenlernen können.

Das eBook ist so angelegt, dass es bei neuen Anforderungen oder neuen Komponenten im WisBlock System erweitert wird.

Haben Sie sich für den Kauf dieses eBook entschieden, dann erhalten Sie die Updates nach Registrierung kostenlos. Die in der Arduino IDE erstellten Anwendungsbeispiele finden Sie auf GitHub.

IoT Projects for Makers is an eBook with which you can learn Wisblock from RAKwireless using practical applications.

The eBook is designed to expand as new requirements or components are added to the WisBlock system.

If you have decided to purchase this eBook, you will receive free updates after registration. The application examples created in the Arduino IDE can be found on GitHub.

Überwachung der Luftqualität in Innenräumen über CO2, eTVOC, eCO2 und iAQ

In der Vergangenheit habe ich mich mehrfach mit der Überwachung der Luftqualität in Innenräumen befasst.

Die Informationen zur Bewertung der Luftqualität habe ich in einer Sammlung von Beiträgen zusammengestellt, die Ihnen gerade in einer Zeit erhöhter Belastung durch über Aerosole übertragene Infektionskrankheiten den Zusammenhang von CO2-Konzentration und Infektionsrisiko vor Augen führen soll.

Geeignete Sensorik stelle ich Ihnen vor und vergleiche deren Resultate. Praktische Anwendungsbeispiele runden den messtechnischen Teil ab.

Mit dem hier vermittelten Wissen und den zur Verfügung stehenden Elektronikkomponenten (Sensoren, Mikrocontroller) kann der Maker leicht
eigene Lösungen zur Überwachung der Luftqualität implementieren.

Wegen der starken Verbreitung in der Maker-Szene habe ich hier auf
Arduino oder Arduino-kompatible Mikrocontroller gesetzt.

Hier finden Sie den Text als Flipbook.


2022-03-10/ck