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15 CO2 Ampeln für das Droste Hülshoff Gymnasium gesponsert von “Techies vs Corona” und dem Klimaschutz Verein

26. November 2020

Schülerinnen und Schüler des Naturwissenschaft und Technik (NwT) Kurses der 10. Klasse Droste-Hülshoff Gymnasiums bastelten am Donnerstag CO2 Ampeln. 

“Mit den Ampeln ist es möglich zu messen wie viel CO2 in der Luft eines Klassenzimmers oder eines anderen Raums vorhanden ist und ab einer bestimmten Konzentration einen Hinweis auf das Lüften zu geben.”, erläutert Lehrer Schreier. “Die Schulen sind vom Kultusministerium gehalten alle 20 min zu lüften. Aber wie lange soll man lüften? Bis alle frieren oder bis die Raumluft erneuert wurde? Das können wir jetzt bestimmen”

Bei der Übergabe mit Maske

CO2 ist ein gutes Maß für die Konzentration von Aerosolen, die neben Tröpfchen, als dem direkten Anhusten, für die Übertragung von SARS-COV2 verantwortlich sein können. 

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Mit UUID 0xFD6F Scanner, Ramble, GPS Logger II und Corona-Warn App-Companion die Umgebung meßen

20. November 2020
25 Corona-Warn-App Beacons im Zug am Freiburger Haupbahnhof.

Seit einigen Tagen meße ich in unterschiedlichen Alltagssituationen mit dem UUID 0xFD&F Scanner und anderen Apps, wieviele Bluetooth Beacons der Corona-Warn-App mein Handy empfangen kann. Weitere Meßungen gibt es mit modifizierten PaxCountern an einem Coffeebike in der Freiburger Innenstadt. (Anleitung auf Deutsch). Hier ist die Anleitung für alle diemit unterschiedlichen Methoden ihre Umgebung bemeßen wollen.

Zunächst mal die einfachste Methode ist sich einen Schreibblock zu schnappen und einfach die Menschen zu fragen: „Haben sie die Corona-Warn-App auf ihrem Handy?„.

Die meisten Menschen die man fragt, geben gerne und bereitwillig Auskunft. Wenn man das ordentlich machen will, beginnt man eine solche Befragung mit einer kurzen Einleitung. „Hallo ich mache Umfrage (am besten sagt man für wen: eigentes Blog, Uni, Interesse)“ und stellt dann ein paar Fragen. Tipps dafür gibt es etwa hier bei der Bundeszentrale für politische Bildung. Wer nun aber mit technischen Mitteln zählen will, für den habe ich hier einige Tipps und Anleitungen.

Wieviele Leute haben mich gefragt, wie sie selbst diese Meßungen machen können. Ich will hier eine Methode erläutern, in der Hoffnung das möglichst viele Personen auch meßen und auch zur Verbreitung der Corona-Warn-App beitragen. Wir brauchen immer ein Android Handy, ein älteres Gerät reicht aus.

Für die spontante Anzeige ist der UUID 0xFD&F Scanner die App der Wahl, für eine Analyse der Begegnungen über den Tag RaMBLE + Corona Warn App Companion und für eine Analyse der Örtlichleiten der GPS Logger II. Ich stelle sie alle hier vor und erkläre wie man sie benutzt. Für eine stationäre Analyse der modifizierte PaxCounter, der die Daten an TagoIo weitermeldet.

UUID 0xFD&F Scanner

Der UUID 0xFD&F Scanner zeigt mir an wieviele Handys, die die Corona-Warn-App installiert und eingeschaltet haben in meiner Umgebung sind. Download ist leider nicht über den Google Playstore möglich, aber etwas über f-droid oder über das sogennante Sideloading, dazu muß man ‚Installation von unsicheren Quellen zulassen‘ in den Einstellungen aktivieren.

mit dem Druck auf die II oder Pfeil nach rechts / Play Symbol starten wir die Erfassung

Es empfiehlt sich nach der Installation noch ein paar Dinge zu regeln. Zum einen fragt uns das Telefon ob wir die Erlaubnisse für „Eure Position zu ermitteln“ geben wollen, das sollten wir auf jeden Fall tun. Dann gibt es noch ein paar Einstellungen (Settings).

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CO2 messen mit Node MCU (falls man keinen Octopus zur Hand hat)

10. Oktober 2020

Nicht immer hat eine Octopus Platine zur Hand. Deshalb haben mich einige gefragt, wie man eine CO2 Ampel bzw. eine Meßgerät mit einer anderen Platine bauen kann. Im Chaos Computer Club hier in Freiburg wurde schließlich so eine Ampel gebaut. Wir haben hier – auch aus Kostengründen, diese Teile dürften etwa bei 55 EUR liegen – etwa auf eine NeoPixel LED verzichtet. Später wird es hier Tipps geben, wie man dieses Meßgerät mit anderen Ausgabegeräten verbinden kann. Wer aber dazu noch Tipps sucht, dem seien die anderen Artikel zum Thema Ocotopus auf dem Blog angeraten. Dieser Post ist in Teilen identisch mit der Anleitung CO2 Messen mit dem Octopus.

Teile

  • Node MCU (Platine die steuert) (bei Amazon, bei Mouser)
  • SCD30 (CO2 Sensor) (Digikey ab 53 EUR inklusive Mwst, RS Online ab 72 EUR mit MwSt, bei Mouser derzeit ausverkauft)
  • Grove LCD Display (bei Mouser)
  • I2C Hub (für die Bequemlichkeit, bei Mouser)
  • Kabel (es reicht eine Packung, bei Mouser)
  • USB Kabel (zur Stromversorgung und zum flashen)
  • Stromversorgung, entweder Powerbank oder Handyladegerät

Programmcode

Hier gibt es zunächst eine Anleitung, eigenen Code mithilfe der Ardublock Software zu schreiben bzw. zusammen zu klicken, wer das nicht will und einfach mit der Arduino IDE Code reinkopieren, der findet unten ein Beispiel mit einer Anleitung.

ein ganz einfacher Code im Ardublockly, der aber alles zeigt was wir zum Meßen brauchen.

Am einfachsten verwendet man ein Windows PC und installiert es sich nach Anleitung (mit Downloadlinks) auf der Website vom Umweltcampus Birkenfeld. Auf der Übersichtsseite zum Projekt Octopus finden sich auf die Anleitungen für Pi und MacOs. Ich habe für MacOs auch eine Anleitung auf diesem Blog.

Für Windows ist es relativ einfach, download des aktuellen Zip-File der Werkstatt-Plattform und dann den Chipsatz Treiber installieren. Wie es geht haben sie in einem PDF erklärt. Wichtig ist unter Werkzeuge den richtigen „Com“ Port auszuwählen.

Für MacOS ist es ein wenig komplizierter, aber mit der Anleitung auch gut zu machen. Auch hier den Chipsatz Treiber installieren, die Arduino IDE von Arduino herunterladen, dann installieren. Dann in den Ordner Programme gehen, dort rechtsklick und „Paketinhalt zeigen“ auswählen. Wir sehen dann was sich hinter dem Icon verbrigt, nämlich die Struktur des Arduino Programms. Jetzt das Archiv „IoTW.zip“ herunterladen, dann entpacken und öffnen. Da gibt es ein Unterordner namens „Portable“, diesen nehmen und in die auf dem Mac installiere Arduino IDE und da in den Unterordner „Java“ ziehen.

Noch sind wir nicht ganz fertig, wir gehen noch unter „Werkzeuge“ auf „Boardverwalter“, da gibt es ganz viele Boards. Wir gehen auf „ESP Community“ Package und führen ggf. eine Update durch.

Bei „Werkzeuge“ wählen wir noch unter Port: „/dev/cu.SLAB…“ aus. Als Board stellen wir „Generic ESP8266 Module“ ein. Mehr müßen wir nicht einstellen.

Sollte etwas beim flashen der Software auf das Board nicht klappen, vielleicht mal ein anderes USB Kabel verwenden.

Verkabelung

Gelb an D1, Weiß an D2, Schwarz an GND und Rot and 3V.

Wir verkabeln an den Node MCU wie folgt und löten dann ggf.:

Node MCU BeinchenI2C / Grove Kabel
3,3 Vrot
GNDschwarz
D1gelb / SCL
D2weiß / SDA

Hier können wir die Kabel auch schon an den Node MCU anlöten. Danach stecken wir auf dem I2C Hub sowohl das Kabel an das Grove LCD Display als auch an den SCD 30 CO2 Sensor.

Auch hier werden wir löten müßen.
SensorKabel
VINrot
GND (schlecht zu lesen)schwarz
SCLgelb
RXSDAweiß
Verkabelungsschema

Die Umweltwerkstatt Birkenfeld hat die Überlegungen, Hintergründe und ein wenig eine Anleitung auch auf ihrer Website zusamemngefasst.

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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?

Man sollte zunächst Arduino 1.8.13, bzw. die aktuelle Version runterladen und installieren, dann einmal starten und wieder beenden, dann stoppendann das Zip entpacken, welches man von der Website des Umweltcampus bekommt und dann erst das Portable Verzeichnis in das Java rein kopieren.

  • 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.

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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