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Simon Lüke edited this page Mar 8, 2019 · 15 revisions

Hier findet ihr einen Teil der Dokumentation der Ulmer The Things Network Community (TTN Ulm).

Andere Seiten und Kanäle:

STATUS dieser Seite: Entwurf; Aufbau steht größtenteils, es fehlen noch viele konkrete und hilfreiche Details bei den Bauteilen.

TODO:

  • Im Text mit TODO markierte Stellen vervollständigen.
    • Verlinken, verlinken, verlinken.
  • …
  • ?

Einstieg

Du willst wenn du deine Blumen das nächste mal gegossen werden müssen automatisch eine WhatsApp-Nachricht bekommen? Du weißt manchmal nicht mehr wo du dein Fahrrad zuletzt abgestellt hattest und hättest gerne die GPS-Koordinaten? Du willst rausfinden, wie's deinem Bienenvolk so geht und ob die Honigproduktion voranschreitet – ohne jeden Tag an den Waldrand rausfahren zu müssen? Du willst herausrausfinden, was dieses „Internet der Dinge” eigentlich ist oder vielleicht bald mal sein kann, wie das wirklich funktioniert und dabei wirklich mitreden können?

Und du willst selber machen – gerne auch mit anderen zusammen.

  • Weil es geht!
  • Weil dir die Produkte, die du bisher gefunden hast, zu teuer sind oder gar nicht das machen was du eignetlich brauchst.
  • Weil du den Herstellern irgendwie nicht vertraust, was deine Daten angeht und du nicht glaubst, dass sie dir in zwei Jahren noch Support bieten.
  • Weil du Spaß am Basteln hast und dabei auch gern neues lernst.

Dann bist du hier richtig.

Hier geht's um das The Things Network:

  • Ein Sensornetzwerk, das jeder nutzen kann.
  • An dem auch jeder teilnehmen und auch zum „Netzausbau“ beitragen kann.
  • Und das in Ulm bereits flächendeckend zur Verfügung steht.

Nach einer kurzen Einleitung geht es hier darum, eine Orientierung zu den verschiedenen möglichen Bauteilen zu bieten. Wenn du einfach direkt loslegen willst und schnell einen ersten eigenen Sensor ausprobieren magst TODO.

Für's Verständnis empfehlen wir aber diese Seite hier einmal in Ruhe und weitgehen durchzulesen, denn es handelt sich um für die meisten recht neue Konzepte und Technologien. Und vermutlich werden dann noch weitere Fragen sein oder du hast Ideen, die einfach mal raus müssen ;-) Dafür gibt's in Ulm dann z.B. jeden zweiten Mittwoch einen TTN/LoRa-Abend im Verschwörhaus.

Einleitung und die wichtigsten Begriffe

  • Das The Things Network, kurz TTN, ist ein Netzwerk, das es ermöglicht von einem Sender in funkreichweite einer der Basisstationen Daten komfortabel online abzurufen – im Webbrowser, mit einer App oder über eine andere Schnittstelle, wie z.B. MQTT.
  • Daten sind oft die Messwerte von irgendeinem Sensor, ein paar Beispiele weiter unten.
  • LoRa ist die Bezeichnung für das Funksystem, das bisher im The Things Network eingesetzt wird. LoRa wurde dafür entwickelt, Daten mittels Funk über weite Strecken und durch Hindernisse wie Wände und Häuser hindruch (bzw. daran vorbei) übertragen zu können. Dafür hat es z.B. im Vergleich mit dem von Zuhause bekannten WLAN etwas andere Eigenschaften:
    • Eine viel größere Reichweite, meist ca. 5-15 km, der Weltrekord bei optimalen Bedingungen liegt bei 150 km.
    • Dafür hat man aber eine viel geringere Bandbreite zur Verfügung. Es könne also viel weniger Daten übertragen werden und man kann z.B. nicht in facebook surfen oder WhatsApp nutzen, aber z.B. alle fünf Minuten einen Temperaturwert wie 25,3 °C empfangen.
    • Vorteilhaft ist wiederum, dass für eine Übertragung sehr wenig Energie benötigt wird und ein gut gebauter Sensor mit einer Batterieladung bis zu mehreren Jahren laufen kann.
    • LoRaWAN ist ein sogenanntes Netzwerkprotokoll, mit dem festgelegt wird, wie Datenpakete mit der LoRa-Funktechnik überragen weden.

Sender oder Nodes

Die Sender benötigen einen Funkchip und eine Antenne um Daten über LoRa abzusenden. Die Daten stammen meist von irgendeinem oder mehreren Sensoren, z.B. für Temperatur, Luftfreuchtigkeit, Feinstaub oder ganz einfach für einee Taste. Die Sensoren werden meist über einen Mikrocontroller mit dem Funkchip verbunden. Ein Mikrocontroller ist ein kleiner Rechner der programmiert wird, um z.B. die Übertragung zu steuern oder die vom Sensor stammenden Messwerte vor der Übertragung aufzubreiten, z.B. um den Datenbedarf zu reduzieren.

Bei den Sensoren, Mikrokontrollern, Funkchips und Antennen gibt es eine mehr oder weniger große Auswahl. Es gibt Modelle für Anfänger und welche für Profibastler, es gibt Modelle mit einem sehr geringen Stromverbrauch, für die man dann noch eine passende Batterie und vielleicht ein kleines Solarpanel braucht oder welche, die sich eher zum ersten Experimentieren eignen und die man z.B. auf dem heimschen Schreibtisch am Handyladegerät bereiben kann.

Als Überblick und Entscheidungshilfe haben wir auf der Unterseite Bauteilüberblick die wichtigsten Informationen zu den Bauteilen zusammengeschrieben, die wir selbst schon probiert haben oder verlinken Informationen von anderen.

Empfänger, auch Basisstationen oder Gateways

  • Intro:
  • Was macht ein Gateway und für wen ist ein Gateway nötig
  • Rechtliches (-> easy: kein problem)

Auch zu den Basisstationen findest du mehr auf der Unterseite Bauteilüberblick.

Tipps zum Aufstellen

Das The Things Network (TTN)

  • Intro:
  • Ganz kurz: Was ist eine App und Device
  • Wie kann man Daten abfragen (Web, MQTT, etc.)
  • Wie kann ich meine Daten persistent speichern
  • Ulmer Handler

Was man sonst noch wissen sollte?

Ein paar häufig gestellte Fragen (FAQ) findest du auf dieser Unterseite: Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Limitierungen von LoRa/TTN

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