IoT · Embedded
LoRaWAN-Wäge- und Ortungssensor
Batteriebetriebener LoRaWAN-Sensor zur periodischen Erfassung von Gewicht und GPS – als Konzept und Vorstufe zur kompakten LoRaWAN-Generation der Bienenstockwaage.
Gewicht und Position energieeffizient aus der Ferne erfassen
Bei Messstellen außerhalb eines normalen WLAN- oder Mobilfunknetzes braucht es eine andere Form der Datenübertragung. Für diesen Einsatzzweck entwickelte ich das Konzept eines batteriebetriebenen Wäge- und Ortungssensors mit LoRaWAN.
Das Gerät erfasst in regelmäßigen Abständen ein Gewicht und die GPS-Position. Anschließend werden die Daten über ein Low-Power-Weitverkehrsnetz an The Things Network übertragen. Das Ziel ist eine möglichst große Reichweite bei geringem Energieverbrauch.
Technischer Aufbau
Als zentrale Einheit verwende ich ein Heltec CubeCell AB01. Dieses Board ist für stromsparende LoRaWAN-Anwendungen ausgelegt. Ein HX711 übernimmt die Auswertung der angeschlossenen Gewichtssensorik. Für die Positionserfassung ist ein NEO-6M-GPS-Modul vorgesehen.
Geplanter Messablauf
Das Gerät wird zyklisch aktiv, erfasst Gewicht und Position, bereitet die Daten für die Funkübertragung auf und wechselt anschließend wieder in einen energiesparenden Zustand. Ein Messzyklus von ungefähr 15 Minuten schafft einen sinnvollen Kompromiss zwischen Aktualität und Batterielaufzeit.
Über The Things Network können die Messwerte an eine nachgelagerte Anwendung weitergegeben und dort gespeichert oder visualisiert werden. Die konkrete Payload-Struktur und endgültige Energieversorgung gehören zur weiteren technischen Ausarbeitung und werden nicht als bereits abgeschlossene Funktionen dargestellt.
Nutzen des Projekts
Das Konzept eignet sich für entfernte Messstellen, bewegliche Objekte oder Anwendungen, bei denen Gewicht und Standort gemeinsam dokumentiert werden sollen. Es zeigt, wie sich Sensorik, GPS und standardisierte IoT-Kommunikation in einem kompakten Low-Power-System kombinieren lassen.
Mein Beitrag
Freizeitprojekt: Ich habe Sensorik, GPS und LoRaWAN in einem Low-Power-Konzept zusammengeführt. Die weiterentwickelte LoRaWAN-Steuerung ist Teil der Bienenstockwaage.
Herausforderungen
- Batteriebetrieb mit ausreichender Reichweite
- Stabiler Messzyklus trotz GPS und Wägezelle
- Standardisierte IoT-Anbindung über The Things Network
Ergebnis und Nutzen
Konzept für energieeffiziente Fernüberwachung mit großer Reichweite und standardisierter IoT-Anbindung.