Wetterstation von r23

Vor ein paar Tagen haben wir euch in unserem Blog eine Wetterstation mit Windows 10 gezeigt. Hintergrund dieser technischen Ausflüge ist, wir möchten in unserem Büro für Gestaltung die Features und Funktionen von IoT (Internet der Dinge englisch Internet of Things, Kurzform: IoT) entdecken. Wir verwenden hierfür Raspberry Pi und Arduino. Der Raspberry Pi nutzt einen ressourcenschonenden ARM-Prozessor, der auch Smartphones und Tablets zum Einsatz kommt und vor allem den Vorteil hat, wenig Strom zu verbrauchen. Gerade deshalb ist der Raspberry Pi auch für den Dauerbetrieb im Rahmen der Hausautomation nahezu perfekt geeignet.

Mit der Steuerung von Funksteckdosen mithilfe des Raspberry Pi, egal ob direkt über den GPIO oder via FHEM kann nun nahezu alles im Haushalt per Raspberry Pi ein- und ausgeschaltet werden, vorausgesetzt, der Raspberry Pi ist im Heimnetz und/oder im Internet erreichbar.

Ist der Raspberry Pi zum Beispiel per dynamischen DNS über das Internet erreichbar – dann können wir die selbst gebaute Schaltung nicht nur über einen Webbrowser, sondern auch über das Smartphone erreichen.

Wetterstation

Das Wetter gehört zu den wenigen Dingen, die wir Menschen nicht steuern können. Die unmittelbar spürbaren Aspekte des Wetters sind Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Um das Wetter vorherzusagen, müssen Sie den Luftdruck messen. Gerade wenn es um die Bewässerungsanlagen im Garten, Steuerung von Rollläden, Schalten von Temperaturen usw. geht, liefern die Messwerte einer Wetterstation hilfreiche Informationen.

Für den Einsatz mit dem Raspberry Pi eignet sich vorzugsweise eine Wetterstation, wie beispielsweise eine Elecsa AstroTouch 6975, Watson W-8681, WH-1080PC, WH1080, WH1081, WH3080 etc., die mit einer USB-Schnittstelle zur Datenübertragung ausgestattet ist.

Speicherbare Messwerte (Zeit und Datum der Messung werden mitgespeichert):

• Luftfeuchte Innen Maximum
• Temperatur Innen Maximum
• Luftfeuchte Aussen Maximum
• Temperatur Aussen Maximum
• Wind chill Temperatur Maximum
• Taupunkt (Dew point) Temperatur Maximum
• Luftdruck Maximum
• Windgeschwindigkeit Maximum
• Windrichtung
• Windböengeschwindigkeit (Gust) Maximum
• 1 Std. Niederschlag Maximum
• 24 Std. Niederschlag Maximum
• Woche Niederschlag Maximum
• Monat Niederschlag Maximum
• Luftfeuchte Innen Minimum
• Temperatur Innen Minimum
• Luftfeuchte Aussen Minimum
• Temperatur Aussen Minimum
• Wind chill Temperatur Minimum
• Taupunkt (Dew point) Temperatur Minimum
• Luftdruck Minimum

Über pywws angeschlossene Wetterstation

pywws ist eine Sammlung von Python Skripten, um die Daten der Wetterstation auszulesen. Die Darstellung und Aufbereitung der Daten erfolgt anschließend mit einem passenden Webfrontend in Form eines pywss-kompatiblen Templates.

Wettervorhersage

Der Deutsche Wetterdienst (DWD) stellt seine Daten in der Grundversorgung Nutzern frei zur Verfügung. Hierunter fallen aktuelle Wetterinformationen für jedermann, die unverzichtbare Grundinformationen des nationalen Wetterdienstes für die Öffentlichkeit darstellen. Der DWD stellt die Daten und Produkte der Grundversorgung frei zur Verfügung. „Frei“ bedeutet sowohl, dass die Daten entgeltfrei sind, als auch, dass sie nur noch geringen Nutzungseinschränkungen unterliegen.

http://www.dwd.de/DE/leistungen/gds/gds.html?nn=480258

USB-Wetterstation in Betrieb nehmen

Das A und O ist die Verbindung der Wetterstation mit dem Raspberry Pi, was in der Regel über die USB-Schnittstelle erfolgt. Die Wetterstation wird wie jedes andere USB-Gerät in den /dev-Knoten des Dateisystems eingehängt, und die entsprechenden Treiber werden automatisch geladen.

Geräte, die per USB mit dem dem Rechner verbunden sind, kann man sich über lsusb anzeigen lassen. lsusb ist normalerweise in der Standardinstallation enthalten, kann aber ansonsten über das Paket usbutils installiert werden. Um USB-Anschlüsse von der Kommandozeile aus neu zu starten, ohne das Gerät tatsächlich trennen zu müssen, kann usbreset verwendet werden.

usbreset ist ein kleines Programm, mit dem man USB-Anschlüsse über die Kommandozeile oder aus Skripten heraus trennen und wieder anschließen kann, ohne dazu tatsächlich das Gerät abstöpseln und wieder anschließen zu müssen. Das kann sinnvoll sein, wenn bestimmte Programme Schwierigkeiten haben, Geräte anzusprechen, weil sie angeblich „belegt“ sind, oder zum Resetten von Anschlüssen nach Änderungen.

Benutzung von usbreset

Das Programm wird auf der Kommandozeile mit dem Befehl

usbreset /dev/bus/usb/xxx/xxx

aufgerufen. Das gesuchte Geräte kann man sich per lsusb ausgeben lassen.

pywws kann die Wetterdaten auch twittern. Noch mindestens einen Schritt weiter geht das Air-Pi Projekt.

Air Pi: Umweltdaten erfassen und veröffentlichen

In dem Air-Pi genannten Projekt haben zwei Schüler in London, eine eigene Wetterstation für den Raspberry Pi entwickelt. Damit nahmen sie an einem Wettbewerb namens „PA Consulting Raspberry Pi Competition“ teil und gewannen.

Der Air-Pi zeichnet Wetterdaten auf und streamt sie ins Internet. Zu den gesammelten Daten gehören neben der Temperatur die Luftfeuchtigkeit, der Luftdruck, der UV-, Kohlenstoffmonoxid-, Stickstoffdioxid- und Helligkeits-Level. Gerade diese vielen unterschiedlichen Parameter, die gemessen und protokolliert werden, erweitern das Einsatzgebiet über eine Wetterstation hinaus. Denn die Daten lassen auch Rückschlüsse über das Raumklima in den eigenen vier Wänden zu.

Der zugehörige Code und die Schaltpläne stehen auf GitHub bereit. Die Bausätze kann man über die Plattform Tindie kaufen.