CO2 Messen mit dem Octopus

2. September 2020
Octopus Platine von Guido Burger mit 7-Segment Anzeige und SDC 30 CO2 Sensor von Sensirion, angeigter Wert 478 ppm CO2. Den Neopixel habe ich überklebt, weil man sonst nicht so gut fotografieren kann.

Seit einiger Zeit werden Aerosole, neben Tröpfchen, als Überträger für das SARS-CoV-2 Virus diskutiert. Das Problem ist: „Während insbesondere größere respiratorische Tröpfchen schnell zu Boden sinken, können Aerosole auch über längere Zeit in der Luft schweben und sich in geschlossenen Räumen verteilen“ (Zitat vom RKI).

Da man Aerosole nicht so einfach messen kann, aber weiß, dass diese ungefähr mit CO2 korrelieren, daher ein Raum in dem schlecht gelülftet ist und indem dann auch die CO2 Konzentration hoch ist, der hat auch eine hohe Aerosol Konzentration, haben sich schlaue Menschen um Guido Burger und den Umweltcampus Birkenfeld überlegt, wie man einfach CO2 messen kann.

Glücklicherweise gibt es inzwischen von Sensirion einen günstigen Sensor und Guido Burger hat mit der Octopus Platine eine Platine, die diesen Steuern kann. Programmiert werden kann der Octopus über ArduBlock, eine visuelle Programmiersprache, bei der man keinen Text eingeben muß, sondern einfach kleine Blöcke zusammenschieben, aus diesen ergibt sich dann das Programm mit seinen Schlaufen, Bedingungen und Zugriff auf Sensoren und Ausgabegeräte.

Update: der UmweltCampus Birkenfeld hat inzwischen eine eigene Seite mit Videos und Tutorial zur Verfügung gestellt. Ein Blick darauf lohnt sich’s. Es sind auch viele weitere Anzeige

Ich will hier in einem kleinen Tutorial beschreiben wie man sich so ein CO2 Meßgerät baut. Die Umweltwerkstatt Birkenfeld hat die Überlegungen, Hintergründe und ein wenig eine Anleitung auch auf ihrer Website zusamemngefasst. Aber da ich kein technisch begabter Bastler bin, hatte ich so einige Hindernisse zu überwinden, bis ich zum Meßgerät kam. Die Basteln eine Ampel, ich möchte eher ein Meßgerät haben. Dennoch empehle ich den Blick auf ihre Website.

Bestellliste

  • Ocotopus Platine – gibt es bei Tindie, auch wenn dort steht das sie gerade ausverkauft sei, Guido Burger hat welche, im Zweifel auf twitter schreiben. Ich bemühe mich um eine bessere Verfügbarkeit. Ca. 30 EUR
  • Kohlendioxidsensor SCD30 – gibt es in verschiedenen Versionen, mit Grove Steckern, derzeit leider meist ausverkauft. Aber auch ohne, dann muß man vier Beinchen anlöten (Stand 1.9.2020 waren 765 verfügbar und weitere 1200 bestellt). Ich werde hier immer auf Mouser verlinken, weil ich da auch meine Teile beziehe, es sind aber keine Affiliate Links. Wer woanders bestellen will, muß einfach googeln. Ca. 45 EUR
  • Grove Kabel, zum Anschluß von Sensor an die Platine. Ca. 3 EUR

Auf jeden Fall brauchen wir noch eine Stromquelle, etwa eine Powerbank und ein Micro-USB-Kabel und vielleicht noch ein Gehäuse. Das hat man aber in den meisten Haushalten, daher verlinke ich nichts. Hier kann man kreativ sein.

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Daten versenden mit dem Octopus und Thingsspeak

16. September 2020

Im letzten Beitrag haben wir Daten aus dem Internet empfangen, nun will ich Daten die mein Ocotopus misst, versenden.

Als Datenquelle verwende ich hier den Bosch BME680 Sensor der bereits auf der Octopus Platine montiert ist. Allerdings geht das nicht unter Mac, denn verwendet man den Ocotopus und ArduBlocks auf dem Mac, hat man das Problem, das man die Libraries für den Bosch BME680 BSEC Sensor manuell einpflegen muss. Und immer wenn sich etwas im ESP8266 Core Package tut, dann fällt der Compiler „auf die Nase“. Im Zip für Windows lässt sich dieses Problem aber umgehen, da passt alles zueinander.

Der BME680 BSEC Block. Wenn man einen Mac nutzt, kann man auch einen anderen Block ohne BSEC nutzen, hat dann aber nicht alle Werte.

Dennoch ist der BME 680 mit der BSEC Library ein genialer Sensor der vieles meßen kann:

  • Luftdruck
  • Feuchte
  • Temperatur
  • VOC Volatile organische Komponenten. Damit sind die Stoffe gemeint, die wir riechen, also etwa der Duft einer Rose aber auch der Furz.
  • IAQ – Indoor air quality bzw. Air Quality Index (AQI): wobei alle Werte unter 100 gute Luft sind, Werte zwischen 100 und 200 ein Anlass zum lüften sein sollten und alles darüber bedeutet, das man dringlich lüften sollten. Den Wert liefert uns die Library direkt, ohne was wir was machen müssen. Einfach im Block auswählen.
Thingsspeak Block mit Bosch BME 680 BSEC Blökchen

Wir können die Daten mit ThingSpeak auslesen. Das hat kostenlose Accounts für Privatanwender und Bildungseinrichtungen, alternativ kann man sich die Software auch selbst auf einem Pi installieren. Ich werde aber die Internetversion von Thingsspeak nutzen. Wir müssen uns also einen ThingsSpeak Account einrichten und dann auf der Thingsspeak Seite einen Channel definieren.

Dann einfach reinklicken in den Kanal und unter dem Reiter „API Keys“ die API Keys kopieren und an der gleichen Stelle im thingsspeak Block einsetzen. Es ist übrigens kein Problem diese Keys auch später wieder zu ändern. Daher kann ich sie hier nun auch getrost zeigen.

Wenn das alles geklappt hat und man den richtigen WLAN Schlüssel und den richtigen ThingsSpeak API Key eingetragen hat, dann bekommt man die Messdaten unter „Private View“ angezeigt. Mit „Add Widget“ kann man sich auch noch unterschiedliche Darstellungen definieren, also etwa Linie, Anzeige oder eine Art Tachometer. Darin kann man auch etwa festlegen, ab wann es rot zeigen soll.

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Octopus und Mac Os

16. September 2020

Die Octopus Platine und MacOS ist keine Liebesgeschichte, das hat auch damit zu tun, dass die Entwickler scheinbar alle Windows Systeme nutzen. Daher ist der Weg wie man sich die Software auf dem Mac hinbekommt, nicht ganz so einfach. Zudem hat uns Apple auch noch einige Hürden in den Weg gelegt.

Die Anleitung im Dokument MacOS Quickstart sollten peinlich genau beachtet werden und auch schön nacheinander abgearbeitet!

so soll es aussehen, dann freut sich der Bastler

Es klappt nicht, woran kann es liegen?

  • am USB Kabel: erstaunlich viele USB Kabel übertragen nur Strom und keine Daten. Dann erkennt der Mac (und auch der PC nicht) das was angeschlossen ist. Lösung: einfach mit mehreren Kabeln probieren.
  • MacOS Sicherheitseinstellungen. Der Treiber modifiziert die Sicherheitseinstellungen bzw. will das wir erlauben, dass er unter „Systemeinstellungen“, dann im Menü „Sicherheit“ Änderungen vornehmen kann. (Bei mir ging es nicht und ich glaube daran hat es gelegen) Trotz meckern von MacOs, sollte es gehen.
  • Während der Installation den Ocotopus nicht eingesteckt lassen.
  • Den Mac neu starten.
  • ggf. etwas warten, es scheint so als ob es manchmal ein bischen braucht, bis der Mac die Platine auch sieht.

Vielleicht muß ich diesen Artikel noch erweitern, ich konnte die nicht Funktion hier nur bedingt reproduzieren.

Ocotopus mit dem Internet verbinden und Daten empfangen: Der Energiemarktmonitor

15. September 2020

Und wieder ein Artikel zur Ocotopus Platine von  Guido Burger und den Umweltcampus Birkenfeld. Während wir in anderen Artikeln bereits geschaut haben, wie wir CO2 messen, will ich nun die Meßwerte nicht nur lokal anzeigen sondern vielleicht sogar in die „Cloud“ übermitteln.

Leider ist die Verbindung von Ocotopus und Mac keine sehr glückliche, seit letztem Mittwoch geht es trotz Neuinstallation von Treiber und der speziellen Arduino IDE einfach nicht. Dass die Kombination von Mac und Ocotopus eine ist, die die Macher eine offene Baustelle ist, haben sie mir bereits in einer E-Mail bestätigt. Aber gut, sie machen dieses Projekt in ihrer Freizeit und auch scheinbar ohne Fördermittel!

Allerdings habe ich vorerst kapituliert und nutze nun einfach die Version für Windows, die es bereits als fertige Zip File zum Download auf der Website des Umweltcampus gibt.

der Ocotopus kann sich ins WLAN einwählen

Aber nun zu den Internet Blöcken. Es finden sich links in der ArduBlock Übersicht ein blauer Block mit dem Namen „IoT: Internet Zugang“, da finden wir einen „WLAN“. In den können wir den Namen unseres Netzwerks und das Passwort eintragen. Es empfiehlt sich diesen Block bei „Setup“ einzutragen, daher dass der Ocotopus das WLAN aufmacht, sobald er sich einschaltet und verbindet, das dauert ein paar Sekunden. Deshalb habe ich mir ein Neopixel als Kontrolle programmiert.

Standardmäßig sucht es ein Netzwerk mit „hackathon“ und ein PW: IoTWerkstatt. Wenn wir einen Hackathon machen, dann können wir tatsächlich ein solches WLAN aufmachen, dann muss keiner die Einwahldaten ändern. Sonst tragen wir hier einfach unsere Daten ein.

Ganz praktisch ist auch der AcessPoint Block. Mit dem kann man den Ocotopus dazu bringen ein eigenes WLAN Netz aufzumachen und mit dem HTTP Server Block kann man direkt darauf zugreifen. Einfach in das WLAN gehen, etwa mit dem Smartphone und im Browser die Adresse http://192.168.4.1 eingeben. Dann kommt auf eine kleine Website auf der Daten angezeigt werden. Was leider nicht geht, ist das man über diese runde Kopplung mit einem der Verbinden Blöcke andere Sensoren dran hängt.

so sieht dann die Website aus

Wir bauen eine Green Energy Anzeige

Nun können wir uns damit eine ganz einfache Anzeige bauen, mit der wir sehen wieviel grünen Strom es gerade im deutschen Stromnetz gibt. Die Daten stammen von der SMARD, der Informationsplattform der Bundesnetzagentur über den deutschen Strommarkt (Strommarktdaten). Netterweise haben uns die Macher vom Umweltcampus bereits ein eigenes Blöckchen gemacht, so dass der Bau einer kleinen Anzeige einfach ist. Zur Sicherheit habe ich zu Beginn noch den Neopixel eingeschaltet und jeweils Farbewechsel nach durchlaufen einer Schleife programmiert. Es scheint, als ob das Gerät, dann doch einige Zeit brauchen würde um sich den richtigen Wert zu holen.

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Leserbrief zu: Eine Alternative zu Schlagstöcken wäre besser – aber wer weiß eine?

14. September 2020

Leserbrief zu: Eine Alternative zu Schlagstöcken wäre besser – aber wer weiß eine? von Jens Kitzler 09. September 2020 und Debatte um Schlagstöcke für den Freiburger Ordnungsdienst geht weiter vom 11. September 2020. Sowie: Freiburger Vollzugsdienst soll Schlagstöcke bekommen – daran gibt es Kritik ebenso 09. September 2020:

Seit 2002 arbeite ich in Krankentransport und Rettungsdienst. Derzeit meist Freitags- und Samstagnacht auf dem Rettungswagen.

Seit der Diskussion um die Black Lives Matter Bewegung, aber auch um ungerechtfertigte Polizeigewalt in Deutschland, erlebe ich die Freiburger Polizei – bei meinen beruflichen Begegnungen – sehr viel zurückhaltender, vorsichtiger und deeskalierender, als es noch im letzten Jahren der Fall war.

Gerade erfahrende Polizeibeamte aus dem gehobenen Dienst schaffen es, ein Maß an Geduld an den Tag zu legen, dass ich mich frage, wo sie diese Ruhe auch spät nachts oder in den frühen Morgenstunden hernehmen und das auch bei Personen, die gegenüber der Polizei Respektlos, uneinsichtig, aggressiv und sogar beleidigend auftreten.

Ich finde es gut, dass sich die Freiburger Polizei so verhält.

Auch bei den Begegnungen mit um sich schlagenden Personen oder Personen die bewußt Polizeieinsätze stören, habe ich es bisher noch nie erlebt, dass ein Schlagstock eingesetzt wurde. Vor diesem Hintergrund passt ein mit Schlagstöcken bewaffneter KOD nicht in die Freiburger Linie und ich sehe auch keine Notwendigkeit den KOD mit diesen auszurüsten.

Eher erscheint es mir notwendig den KOD mit einem Konzept zur Ansprache und einem Allparteilichen Konfliktmanagement in öffentlichen Raum zu ergänzen, so wie es bereits in München praktiziert wird und in Freiburg 2017 diskutiert wurde.

CO2 Ampeln basteln 


13. September 2020

so sieht das CO2 Meßgerät aus

Die Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung empfiehlt in Schulen CO2-Ampeln bzw. -Messgeräte:
„Tipp: CO2-Ampeln oder Messgeräte zur Bestimmung der CO2-Konzentration in der Luft in Klassenräumen einsetzen; die max. CO2- Konzentration darf 1.000 ppm nicht über- schreiten; in der Zeit der Epidemie ist ein Zielwert von 700 ppm anzustreben.“

Auch das Bundesumweltamt empfiehlt dies und weißt darauf hin:
„Das Risiko einer Übertragung von SARS-CoV-2 in Innenräumen lässt sich durch geeignete Lüftungsmaßnahmen reduzieren (…) In Räumen mit hoher Personenbelegung, wie z. B. Schulen, können sogenannte CO2-Ampeln als grober Anhaltspunkt für gute oder schlechte Lüftung dienen. Kohlendioxid (CO2) gilt seit langem als guter Indikator für den Luftwechsel, eine CO2-Konzentration von höchstens 1000 ppm (0,1 Vol-%) zeigt unter normalen Bedingungen einen hygienisch ausreichenden Luftwechsel an. CO2-Ampeln können somit einen raschen und einfachen Hinweis liefern, ob und wann Lüftung notwendig ist. (…) Umgekehrt weisen aber CO2- Konzentrationen deutlich oder dauerhaft größer als 1000 ppm in Schulen, aber auch in Büros und Privathaushalten, auf ein unzureichendes Lüftungsmanagement mit potenziell erhöhtem Infektionsrisiko hin.“

Vor diesem Hintergrund bietet Sebastian Müller am 24.9.2020 von 17:00 – 19:00 im Innenhof des Chaos Computer Club einen Workshop zum Basteln von CO2 Ampeln an.

Der Sensor

„Wir verwenden einen CO2 Sensor des Schweizer Herstellers Sensirion und die Ocotopus Platine von Guido Burger. Diese Platine kann mit einer grafischen Oberfläche programmiert werden, so dass auch Menschen ohne Kenntnisse von Programmiersprachen ein eigenes Program, zugeschnitten auf ihre Bedürfnisse entwickeln können“, erklärt Sebastian Müller.

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