Einblick in mein Projekt “IoT and Me” 2021 – Kühlschranküberwachung

Ein herzliches Hallo zusammen.

Für alle die mich noch nicht kennen und den Blogbeitrag über die Teilnehmer*innen des aktuell stattfindenden „IoT and Me“-Wettbewerbs nicht gelesen haben, stelle ich mich noch einmal ganz kurz vor. Mein Name ist Miriam Ohlenroth, ich bin 19 Jahre alt und komme aus Stutensee-Friedrichstal. Ich bin seit ca. eineinhalb Jahren Auszubildende bei Minol im Bereich Kauffrau für Büromanagement, auch bekannt als Kauffrau für Bürokommunikation. Meine Hobbys sind Badminton, Longbord fahren und zeichnen.

Im Rahmen des „IoT and Me“-Wettbewerbs haben wir (Studenten und Auszubildende der Minol-ZENNER-Gruppe) die Möglichkeit, mit unseren Ideen und Vorstellungen zu experimentieren und zu erforschen. Dazu wurden uns zur Umsetzung eigener IoT Anwendungsfälle neben einem ZENNER IoT GatewayPLUS Smart (für den Zugang zum LoRaWAN®-Netz der Minol ZENNER Connect) folgende LoraWAN-fähige Sensoren zur Verfügung gestellt: ein Sensative Strips Multi-Sensor + Drip, ein Sensative Strips Presence und ein Browan Tabs Object Locator. Zudem wurden uns Zugänge für Visualisierungstools wie die B.One Gallery, die B.One Middleware und Grafana eingerichtet, um damit die gewünschten Werte auslesen und auswerten zu können.

Im Folgenden möchte ich euch heute einen kleinen, etwas tiefer gehenden Einblick in mein Wettbewerbs-Projekt gewähren.

Mein Anwendungsfall: Kühlschranküberwachung mit LoRaWAN®

Da meine Kollegen und Servicepartner sich oft gerne einen morgendlichen Kaffee gönnen, habe ich diesen Anwendungsfall der Kühlschranküberwachung als eine gute Idee angesehen. Aber nicht nur das überzeugte mich davon, die Sensoren am Kühlschrank einzusetzen, sondern auch die Themen wie Essens- und Geldverschwendung, die ich im Religionsunterricht kennenlernen durfte. Aus diesem Grund habe ich mich für diese Idee entschieden, um einen richtigen Schritt in die richtige Richtung zu setzten.

Dies setzte ich um, indem ich Funktionen, wie den Tabs Sensor nutze, um damit zum Beispiel des Ablaufdatums der Lebensmittel unter Kontrolle zu halten. Natürlich möchte ich auch die Nebenwirkungen einer falschen Lagerung oder eines falschen Verhaltens so gut wie möglich vermeiden. Dies könnte nämlich dazu führen, dass sich Tropfen bilden, die durch die tiefe Temperatur zu Eistropfen werden. Doch wie merke ich, dass sich Eistropfen gebildet haben? Hierfür verbindet man zwei Funktionen des Multisensors, dies ist einmal die Leckage- und einmal die Temperatur-Erkennung. Mit der Temperatur kann ich feststellen, wie tief diese gesunken ist und ab welchem Grad meine Tropfen zu Eis werden. Mit der Leckage finde ich raus, ob sich bereits Tautropfen gebildet haben. Eine Übersicht über die verwendeten Sensoren und Funktionen findet Ihr weiter unten.

Befestigung/Installation der Sensoren

Bei der Anbringung der Sensoren war zu beachten, welche Sensoren für welche Funktion gebraucht sind und wo es am geschicktesten wäre die Sensoren anzubringen. So habe ich an der Rückenwand des Kühlschrankes meinen Multisensor angebracht, meinen Presencesensor befestigte ich zwischen der Tür und an der Innenwand des Kühlschranks, sowie band ich den Tabs an die Türklinke des Kühlschrankes. Das kann man hier in den oberen Bildern erkennen.

Welche Sensoren und welche Funktionen nutze ich für was?

Tabs Object Locator:
Drückfunktion des Buttons

•  Erinnerung zur Kontrolle des Ablaufdatums der Lebensmittel

Strips Multi-Sensor + Drip:
Temperatur & Leckage

• Erkennung der Eistropfen

Strips Multi-sensor + Drip/Presencesensor:
Beleuchtungssensor & Bewegungsensor

• zur Möglichen Erneuerung der Lampe bzw. Beobachtung der Leistung

Strips Presence:
Bewegungsensor

• Zur Warnung falls die Tür länger als 1 min offensteht

Welche Sensor-Funktionen nutze ich nicht und warum?

Ich benutze beim Multisensor den Bewegungssensor nicht, da ich die Leckage des Multisensors an der innenliegenden Rückenwand des Kühlschrankes befestige, um die Tautropfen abzufangen. Doch um die laufenden Türbewegungen unter Obacht zu behalten, wandle ich den Presencesensor, der eigentlich für die Anwesenheit des jeweiligen Kollegen gedacht ist, in einem Bewegungssensor um. Jedoch lasse ich die GPS-Funktion beim Tabs Sensor aus, da diese für mich keinen nutzen in dem Projekt findet.

Meine größten Herausforderungen bei der Umsetzung

Die beiden größten Herausforderungen waren für mich zum einen die Zeiteinstellungen der Sensoren und zum anderen die Problematik, dass ich zu viele Nachrichten per Mail bekam. Das habe ich wiederum bewältigt, indem ich mich mehr mit dem System und der Beobachtung der Messungen von den Sensoren auseinandersetzte. So bekam ich pro Tag deutlich weniger Nachrichten, die sich auf 6 Nachrichten begrenzten.

Meine ersten Schritte

Ich fing zuallererst an, meine Sensoren einzubauen und einzurichten. Darüber hinaus informierte ich mich mehr über die Schwachstellen des Kühlschranks, sowohl als auch wie ich möglicherweise die Sensoren miteinander kombinieren könnte. Danach fing ich an meine Ideen um zu setzten und die Werte der Sensoren, die ins Tool (Grafana) übertragen worden sind auszuwerten und somit auch meine Benachrichtigungen festzulegen.

Meine Anwendungstools zur Visualisierung

Die Tools die ich für mein Projekt nutzte waren unter anderem Grafana, um meine Werte im Diagramm zu erkennen und natürlich auch kleine Feinheiten anzupassen, wie beispielsweise die Temperaturen oder um meine E-Mailadresse zu hinterlegen. Des Weiteren nutzte ich die großartige Möglichkeit, mich hier in der Community über die neuesten Programmierungen oder Hilfestellungen, sowie über neuesten Blogbeiträge auf dem Laufendem zu halten und sich mit anderen Teilnehmern auszutauschen.

Kurzinterview mit weiteren Insights

In diesem Blogbeitrag habt ihr jetzt schon einiges über meine Sensoren und meine Arbeit sowie über mich erfahren. Doch wie erging es mir insgesamt im Projekt und wie kam ich mit den Sensoren zurecht? Das und mehr erfahrt ihr in einem kurzen Interview.