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| www-messdatenerfassung-sas:klimastation [2026/09/12 13:11] – biebl | www-messdatenerfassung-sas:klimastation [2026/09/12 16:03] (aktuell) – biebl |
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| ====== Eigene Klimamessstation für Schulen: Nachbauanleitung ====== | ====== Eigene Klimamessstation für Schulen: Nachbauanleitung ====== |
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| * [[|www-messdatenerfassung-sas:]] | |
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| Diese Anleitung beschreibt den vollständigen Aufbau eines eigenständigen, WLAN-basierten Sensornetzwerks zur Erfassung von Klima- und Raumluftdaten, wie es an der Sankt-Ansgar-Schule Hamburg im Rahmen der Nachhaltigkeits-AG eingesetzt wird. Das System ist bewusst **ohne Internetzugang** und **ohne Abhängigkeit von der Schul-IT** aufgebaut – es funktioniert als geschlossenes Inselnetz und kommt größtenteils mit gebrauchter/ausgemusterter Hardware aus (Ausnahme: der Raspberry Pi, der als günstige Neuanschaffung eingeplant werden sollte). | ^ Seite ^ Inhalt ^ |
| | | [[www-messdatenerfassung-sas:startseite|Startseite]] | Übersicht | | |
| | | [[www-messdatenerfassung-sas:klimastation|Hauptanleitung]] | **Gesamtüberblick, Begriffsklärung, Teil 1–3 (FRITZ!Box, Raspberry Pi/EmonCMS, Sensor-Boxen), Ein-/Ausschalten, Zugänge-Checkliste, SENSOR_ID-Übersicht** | | |
| | | [[www-messdatenerfassung-sas:sensoren_einbinden|Sensoren in EmonCMS einbinden]] | Wiederkehrender Ablauf für jede neue Sensor-Box: API-Key, Inputs, Feeds, Dashboard | | |
| | | [[www-messdatenerfassung-sas:sensor_code|Programmcode der Sensor-Boxen]] | Vollständiger Arduino-Code: Testsensor, einfacher BME280-Sensor, Klimamessbox, Raummessbox | | |
| | | [[www-messdatenerfassung-sas:raspi_rtc_hw111|Raspberry Pi um Echtzeituhr (RTC) erweitern – HW-111]] | Nachrüstung eines DS1307-RTC-Moduls, Shutdown-Taster | | |
| | | [[Platinenschaltung|Schaltung]] | Platine | |
| | | [[3D-Gehäuse|Gehäuse]] | 3D-Druck oder LASER-Cutter | |
| | | [[Unterrichtseinsatz|Schule]] | Einsatz im Unterricht | |
| | | [[Sonstiges|Sonstiges]]| dies und das....| |
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| | Diese Anleitung beschreibt den vollständigen Aufbau eines eigenständigen, WLAN-basierten Sensornetzwerks zur Erfassung von Klima- und Raumluftdaten, wie es an der Sankt-Ansgar-Schule Hamburg im Rahmen der Nachhaltigkeits-AG eingesetzt wird. So werden CO2-Konzentration und Raumtemperatur im Winter gesammelt, um die Entwicklung des Wärmebedarfs und das Lüftungsverhalten protokollieren zu können und im Sommer werden Raumtemperatur und Luftfeuchtigkeit in Verbindung mit der Außentemperatur gesammelt, um in die Anpassung des Hitzeschutzplanes der Schule einfließen zu können. |
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| | Das System ist bewusst **ohne Internetzugang** und **ohne Abhängigkeit von der Schul-IT** aufgebaut – es funktioniert als geschlossenes Inselnetz und kommt größtenteils mit gebrauchter/ausgemusterter Hardware aus (Ausnahme: der Raspberry Pi, der als günstige Neuanschaffung eingeplant werden sollte). |
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| **Systemüberblick:** | **Systemüberblick:** |
| - [[#uebersicht-vergebener-sensor-ids|Übersicht vergebener SENSOR_IDs]] – Vorlage zur Konfliktvermeidung bei mehreren Boxen | - [[#uebersicht-vergebener-sensor-ids|Übersicht vergebener SENSOR_IDs]] – Vorlage zur Konfliktvermeidung bei mehreren Boxen |
| - [[#wichtige-zugaenge-checkliste|Wichtige Zugänge – Checkliste]] – welche vier Zugänge bei der Installation gesetzt werden (NICHT öffentlich mit echten Passwörtern pflegen!) | - [[#wichtige-zugaenge-checkliste|Wichtige Zugänge – Checkliste]] – welche vier Zugänge bei der Installation gesetzt werden (NICHT öffentlich mit echten Passwörtern pflegen!) |
| - [[biebl:anleitungen:sensoren_einbinden|Sensoren in EmonCMS einbinden]] – eigene Seite mit dem wiederkehrenden Ablauf für jede neue Box (API-Key, Inputs, Feeds, Dashboard) | - [[sensoren_einbinden|Sensoren in EmonCMS einbinden]] – eigene Seite mit dem wiederkehrenden Ablauf für jede neue Box (API-Key, Inputs, Feeds, Dashboard) |
| - [[biebl:anleitungen:sensor_code|Programmcode der Sensor-Boxen]] – eigene Seite mit dem vollständigen Arduino-Code (Testsensor, einfacher BME280-Sensor, Klimamessbox, Raummessbox) | - [[sensor_code|Programmcode der Sensor-Boxen]] – eigene Seite mit dem vollständigen Arduino-Code (Testsensor, einfacher BME280-Sensor, Klimamessbox, Raummessbox) |
| - [[biebl:anleitungen:raspi_rtc_hw111|Raspberry Pi um Echtzeituhr (RTC) erweitern – HW-111]] – eigene Seite zur Nachrüstung eines DS1307-RTC-Moduls gegen Zeitversatz nach Neustarts | - [[raspi_rtc_hw111|Raspberry Pi um Echtzeituhr (RTC) erweitern – HW-111]] – eigene Seite zur Nachrüstung eines DS1307-RTC-Moduls gegen Zeitversatz nach Neustarts |
| - [[#sicheres-ein--und-ausschalten-des-gesamtsystems|Sicheres Ein- und Ausschalten des Gesamtsystems]] – wichtig für den Koffer-/mobilen Einsatz | - [[#sicheres-ein--und-ausschalten-des-gesamtsystems|Sicheres Ein- und Ausschalten des Gesamtsystems]] – wichtig für den Koffer-/mobilen Einsatz |
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| **Der Raspberry Pi hat werksseitig keine batteriegepufferte Uhr.** Im isolierten Messnetz ohne Internetzugang kann er sich außerdem **nicht per NTP** die korrekte Uhrzeit holen. Nach jedem Neustart oder Stromausfall fällt die Systemzeit daher auf einen falschen Wert zurück – neue Feed-Daten bekommen dann falsche Zeitstempel und erscheinen in Diagrammen/CSV-Exports als fehlend, obwohl sie eigentlich geschrieben wurden. | **Der Raspberry Pi hat werksseitig keine batteriegepufferte Uhr.** Im isolierten Messnetz ohne Internetzugang kann er sich außerdem **nicht per NTP** die korrekte Uhrzeit holen. Nach jedem Neustart oder Stromausfall fällt die Systemzeit daher auf einen falschen Wert zurück – neue Feed-Daten bekommen dann falsche Zeitstempel und erscheinen in Diagrammen/CSV-Exports als fehlend, obwohl sie eigentlich geschrieben wurden. |
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| Die vollständige Einrichtung (Verkabelung, I²C aktivieren, Device-Tree-Overlay, Software-Ersatzuhr entfernen, Uhrzeit setzen) beschreibt eine eigene Seite: [[biebl:anleitungen:raspi_rtc_hw111|Raspberry Pi um Echtzeituhr (RTC) erweitern – HW-111]]. | Die vollständige Einrichtung (Verkabelung, I²C aktivieren, Device-Tree-Overlay, Software-Ersatzuhr entfernen, Uhrzeit setzen) beschreibt eine eigene Seite: [[raspi_rtc_hw111|Raspberry Pi um Echtzeituhr (RTC) erweitern – HW-111]]. |
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| ==== Stolpersteine ==== | ==== Stolpersteine ==== |
| Der vollständige Programmcode (inkl. eines einfachen Testsensors | Der vollständige Programmcode (inkl. eines einfachen Testsensors |
| zum Ausprobieren der EmonCMS-Einrichtung ohne fertige Box) steht | zum Ausprobieren der EmonCMS-Einrichtung ohne fertige Box) steht |
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| der Sensor-Boxen]]. Diese Seite hier beschreibt nur Pin-Belegung, | der Sensor-Boxen]]. Diese Seite hier beschreibt nur Pin-Belegung, |
| Konfiguration und Funktionsprinzipien. | Konfiguration und Funktionsprinzipien. |
| - [[#uebersicht-vergebener-sensor-ids|Übersicht vergebener SENSOR_IDs]] – Vorlage zur Konfliktvermeidung bei mehreren Boxen | - [[#uebersicht-vergebener-sensor-ids|Übersicht vergebener SENSOR_IDs]] – Vorlage zur Konfliktvermeidung bei mehreren Boxen |
| - [[#wichtige-zugaenge-checkliste|Wichtige Zugänge – Checkliste]] – welche vier Zugänge bei der Installation gesetzt werden (NICHT öffentlich mit echten Passwörtern pflegen!) | - [[#wichtige-zugaenge-checkliste|Wichtige Zugänge – Checkliste]] – welche vier Zugänge bei der Installation gesetzt werden (NICHT öffentlich mit echten Passwörtern pflegen!) |
| - [[biebl:anleitungen:sensoren_einbinden|Sensoren in EmonCMS einbinden]] – eigene Seite mit dem wiederkehrenden Ablauf für jede neue Box (API-Key, Inputs, Feeds, Dashboard) | - [[sensoren_einbinden|Sensoren in EmonCMS einbinden]] – eigene Seite mit dem wiederkehrenden Ablauf für jede neue Box (API-Key, Inputs, Feeds, Dashboard) |
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| **Der Raspberry Pi hat werksseitig keine batteriegepufferte Uhr.** Im isolierten Messnetz ohne Internetzugang kann er sich außerdem **nicht per NTP** die korrekte Uhrzeit holen. Nach jedem Neustart oder Stromausfall fällt die Systemzeit daher auf einen falschen Wert zurück – neue Feed-Daten bekommen dann falsche Zeitstempel und erscheinen in Diagrammen/CSV-Exports als fehlend, obwohl sie eigentlich geschrieben wurden. | **Der Raspberry Pi hat werksseitig keine batteriegepufferte Uhr.** Im isolierten Messnetz ohne Internetzugang kann er sich außerdem **nicht per NTP** die korrekte Uhrzeit holen. Nach jedem Neustart oder Stromausfall fällt die Systemzeit daher auf einen falschen Wert zurück – neue Feed-Daten bekommen dann falsche Zeitstempel und erscheinen in Diagrammen/CSV-Exports als fehlend, obwohl sie eigentlich geschrieben wurden. |
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