Das neue Jahr startete für Lorenz Tschumi und seine CAS-Klassenkameraden mit dem neuen Modul «Internet of things (IOT)», auf Deutsch «Internet von Objekten». Konkret geht es um Geräte, die mit einer Software und dem Internet verbunden und gemeinsam vernetzt sind.
Ein Regenmesser darf nicht fehlen
Anders als in den vorherigen Modulen lernen die Teilnehmenden die Funktion des IOT direkt am Bau einer Wetterstation kennen. Die Messstation ist mit einer Windmessung, einem Regenmesser, einem Temperaturmesser, einem Luftdruckmesser sowie einem Feuchtigkeitsmesser ausgestattet. Betrieben wird sie mit Solarstrom. Das Gehäuse der Wetterstation, inklusive Sensoren und Leiterplatten, wurde im Grosshandel gekauft. Da die Wetterstation über keinen Regenmesser verfügt, wurde ein separates Bauteil angeschafft und in das System integriert. Da nicht alle Komponenten aufeinander abgestimmt sind, mussten die Kursteilnehmenden zu kurze Kabel entfernen und längere anlöten.[IMG 2]
Im Anschluss mussten die Sensoren des Windgeschwindigkeits- und Niederschlagsmessers auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft werden. Beim Windmesser befindet sich auf der Achse, die sich bei einem Windstoss dreht, ein Magnet. Gelangt dieser über den sogenannten Reed-Sensor, wird ein Kurzschluss erzeugt, der anhand der Spannung gemessen werden kann. Damit nach der Inbetriebnahme der Wetterstation die erhobenen Daten für die Teilnehmenden verfügbar sind, müssen sie weitergeleitet werden. Dies geschieht mithilfe des Datenüberträgers «Lorawan». Der Überträger leitet kleine Datenmengen über Distanzen von bis zu 15 km weiter.
Ähnlich wie auf der Post
Empfangen werden die Informationen von einem sogenannten «Gateway». Weltweit gibt es über 20 000 solcher Empfänger. Ausfindig gemacht werden können sie im Internet. Doch die Übertragung ist noch nicht abgeschlossen. Beim «Gateway» angekommen, werden die Daten entschlüsselt und anschliessend über das Internet an einen Server, wie beispielsweise eine App, geschickt. Damit das Gateway weiss, an welchen Server die entschlüsselten Daten geschickt werden müssen, wird vorgängig im Internet eine sogenannte Anwendungsschnittstelle erstellt. Vorstellen kann man sich diese wie die Empfängeradresse eines Pakets, das bei der Post abgegeben wird. Auf der Webseite «The things network» kann die Schnittstelle durch eine kostenlose Anmeldung erstellt werden.
Da aktuell zwar Daten von der Messstation erhoben werden, diese jedoch nicht der tatsächlichen Windgeschwindigkeit entsprechen, werden die Teilnehmenden in der nächsten Lektion lernen, wie diese in die gewünschten Messdaten übertragen werden.
