Benutzer:MathiasMahnke/Luftdaten: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 27. Februar 2021, 21:21 Uhr

[Bearbeiten] Materialliste

• CH340 NodeMcu V3 WIFI (Basis ESP8266)
• USB EU Wall Charger Plug 5V AC
• Flat Micro Usb Cable 2.0 Data Sync Cable (2 m)
• Dupont Cable 20cm 2.54mm 1pin 1p-1p Female to Female Jumper Wire (7 Stück)
• Laser PM2.5 sensor SDS011 / particle & dust sensor
• DHT22 digital temperature and humidity sensor module (Basis AM2302)
• HT Bogen DN 75 87° (2 Stück)
• PVC Schlauch 6 mm Innen / 9 mm Außen (ca. 20 cm)
• div. Kabelbinder
• Fliegengitter od. ähnliches
• BME280 combined digital humidity, pressure and temperature sensor

ca. 35 EUR (2017), ca. 40 EUR (2020)

[Bearbeiten] Installation

NodeMCU per USB Kabel verbinden, liefert Strom und Flash-Möglichkeit über USB-Serial.

CH34x USB Driver (Mac OS): brew cask install wch-ch34x-usb-serial-driver

Device (ggf. aufsteigende ID): /dev/cu.wchusbserial14110

Weiter per Flashing-Tool: http://firmware.sensor.community/airrohr/flashing-tool/

Anschließend per WLAN "airRohr-<id>" verbinden. Die ID wurde zuvor im Flash-Tool angezeigt.

Zugriff auf die initiale Konfiguration: http://192.168.4.1/ - dort finale WLAN Einrichtung vornehmen.

Nun kann mittels Flash-Tool das Gerät im lokalen Netzwerk via IPv4 gefunden werden ("Im Netzwerk suchen"). Weitere Einrichtung dann via Webinterface unter http://<ipv4-adresse>.

Anbindung an die grafische Auswertung via Webinterface Konfiguration > APIs:

Abruf nach ca. 2 Minuten unter https://luftdaten.opennet-initiative.de

Weitere Registrierung auf https://devices.sensor.community und https://opensensemap.org für die Sichtbarkeit in den zentralen Karten.

[Bearbeiten] Verdrahtung

• DHT22 1 - 3V
• DHT22 2 - D7
• DHT22 4 - G
• SDS011 TX - D1
• SDS011 RX - D2
• SDS011 GND - G
• SDS011 5V - VU
• BME280 VIN - 3V
• BME280 GND - G
• BME280 SCL - D4
• BME280 SDA - D3

[Bearbeiten] Betrieb

• https://luftdaten.opennet-initiative.de
• https://rostock.maps.sensor.community
• https://app.luftdaten.info
• https://opensensemap.org

Beispiele:

• https://api-rrd.madavi.de/grafana/d/q87EBfWGk/temperature-humidity-pressure?var-chipID=esp8266-5478763
• https://api-rrd.madavi.de/grafana/d/GUaL5aZMz/pm-sensors?var-chipID=esp8266-5478763
• https://opensensemap.org/explore/5fa7e9b667d8a1001b056958 (Kab)
• https://opensensemap.org/explore/5fa6e60b67d8a1001b969275 (Frieda23)

[Bearbeiten] Bilder

• 

  Sensorik / Arduino

• 

  Gehäuse für Außen

[Bearbeiten] API Server

PHP unter LEDE/OpenWrt installieren (ca. 1,6 MB im Flash):

opkg update
opkg install php5 php5-cgi
opkg install zoneinfo-core zoneinfo-europe

Falls in "php-cgi -m" sockets nicht enthalten ist:

opkg install php5-mod-sockets

Sowie dann sockets in /etc/php.ini aktivieren (andernfalls diesen Schritt überspringen):

extension=sockets.so

Webserver mit PHP Unterstützung, hierzu /etc/config/uhttpd erweitern:

config uhttpd 'main'
 ...
 list interpreter ".php=/usr/bin/php-cgi"

Zeitzone manuell in /etc/php.ini setzen:

[Date]             
date.timezone = Europe/Berlin

[Bearbeiten] InfluxDB

Datenbanksystem zur Speicherung der Luftdaten Zeitserien installieren:

apt install influxdb influxdb-client

Vorbereitung der Luftdaten Datenbank:

# influx
 Connected to http://localhost:8086 version 1.6.4
 InfluxDB shell version: 1.6.4
 > CREATE USER luftdaten WITH PASSWORD '<password>' WITH ALL PRIVILEGES
 > CREATE DATABASE luftdaten
 > CREATE USER sensor WITH PASSWORD '<password>'
 > GRANT WRITE ON luftdaten TO sensor
 > EXIT

Erreichbarkeit des Dienstes via HTTP mit Anmeldung:

# vi /etc/influxdb/influxdb.conf  
 [http]   
  auth-enabled = true

Für den externen Zugriff ggf. Firewall Anpassung vornehmen (tcp/8086 für API).

Optional a) Umstellung auf HTTPS (Ordner und Dateirechte setzen, +xr/+x; TODO):

/etc/influxdb/influxdb.conf 
 https-enabled = true  
 https-certificate = "/var/lib/dehydrated/certs/luftdaten.opennet-initiative.de/cert.pem"
 https-private-key = "/var/lib/dehydrated/certs/luftdaten.opennet-initiative.de/privkey.pem"
# influx -ssl (-unsafeSsl)

Optional b) Einbindung in HTTPS Webserver:

a2enmod substitute
/etc/apache2/sites-enabled/<site>.conf
 <VirtualHost *:443>
   ..
   AddOutputFilterByType  SUBSTITUTE application/javascript
   Substitute "s?this.port=e.port||8086?this.port='80/db'?ni"
   ProxyPass /db/ http://localhost:8086/
   ProxyPassReverse /db/ http://localhost:8086/
 </VirtualHost>

Senden der Daten vom Sensor:

(x) Senden an InfluxDB
(x) HTTPS
Server: luftdaten.opennet-initiative.de
Pfad: /db/write?db=luftdaten
Port: 443
Benutzer: sensor
Password: <password>
Messung: <Ort-Name>

Luftdaten Sensor einrichten und Kontrolle:

# influx
 Connected to http://localhost:8086 version 1.6.4
 InfluxDB shell version: 1.6.4
 > auth
 > use luftdaten
 Using database luftdaten
 > show measurements
 name: measurements
 name
 ----
 <Ort-Name>
 > exit

Abruf der letzten Daten:

> SELECT * FROM "<Ort-Name>" LIMIT 100'

Umzug von Daten:

> SELECT * INTO "<Ort-Name-Neu>" FROM "<Ort-Name-Alt>" GROUP BY *
> DROP MEASUREMENT "<Ort-Name-Alt>"

[Bearbeiten] Grafana

Externe Paketquelle als Debian APT Repository hinzufügen:

# wget -q -O - https://packages.grafana.com/gpg.key | apt-key add -
# echo "deb https://packages.grafana.com/oss/deb stable main" | sudo tee -a /etc/apt/sources.list.d/grafana.list
# apt update 

Installation von Grafana und dauerhaftes Aktivieren des Server-Dienstes:

# apt install grafana
# systemctl daemon-reload && systemctl enable grafana-server.service
# systemctl start grafana-server && systemctl status grafana-server

Zugriff über http://<server-name>:3000 (admin/admin) - ggf. entsprechende Firewall-Anpassung vornehmen.

Weitere Konfiguration:

• InfluxDB Datasource anlegen, URL = https://localhost:8086/, DB = luftdaten (luftdaten/<password>), Messung = <Stadtteil-Name>
• Dashboard "3763" importieren und mit InfluxDB verbinden

Einbindung in HTTPS Webserver:

/etc/apache2/sites-enabled/<site>.conf
 <VirtualHost *:443>
   ..
   ProxyPass / http://localhost:3000/
 </VirtualHost>

Anpassungen der Konfiguration:

/etc/grafana/grafana.in
  [server]
  domain = luftdaten.opennet-initiative.de
  root_url = https://luftdaten.opennet-initiative.de/
  [auth.anonymous]
  enabled = true

Konfiguration des Dashboards auf Basis "3763": Benutzer:MathiasMahnke/Luftdaten/Grafana_Dashboard

Image Renderer Plugin:

grafana-cli plugins install grafana-image-renderer
apt install libxdamage1 libxext6 libxi6 libxtst6 libnss3 libnss3 libcups2 libxss1 libxrandr2 libasound2 libatk1.0-0 libatk-bridge2.0-0 libpangocairo-1.0-0 libpango-1.0-0 libcairo2 libatspi2.0-0 libgtk3.0-cil libgdk3.0-cil libx11-xcb-dev

[Bearbeiten] Sammelbestellung Sept. 2017

26,85 EUR pro Person (Stand 2017/10/08)

http://www.zoll.de/DE/Fachthemen/Zoelle/Zollbefreiungen/Aussertarifliche-Zollbefreiung/Sendungen-mit-geringem-Wert/sendungen-mit-geringem-wert_node.html 22 EUR max.

TODO: Fliegengitter, Kabelbinder

[Bearbeiten] Sammelbestellung Nov. 2020

Kosten aktuell bei ca. 40 EUR (Einkauf in Deutschland). Komponenten siehe 2017. Fliegengitter/Kabelbinder jeder selbst.

[Bearbeiten] TODO

• Smartphone App
• Frieda23 BMP vs. BME (Sensemap)

[Bearbeiten] Links

• https://github.com/munin-monitoring/contrib/tree/master/plugins/luftdaten
• https://grafana.com/grafana/dashboards/3763
• https://github.com/opendata-stuttgart/airrohr-firmware-flasher