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projects:2020:voc_sensor

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projects:2020:voc_sensor [2020-12-01 23:37] – dkdentprojects:2020:voc_sensor [2023-01-08 23:36] (aktuell) – ↷ Links angepasst, weil Seiten im Wiki verschoben wurden tux
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 +====== VOC-Sensor (Messung der Luftqualität) ======
 +
 +===== Project information =====
 +  ? Maintainer: 
 +  : [[user:mg-95|Max2]]
 +  ? Interessenten:
 +  : [[user:tux]], [[user:dkdent]]
 +  ? Status
 +  : Planning  
 +  
 +
 +----
 +
 +<markdown>
 +
 +## ESPHome Firmware
 +
 +Verwendet diese esphome Firmware: https://git.unhb.de/smash/co2ampel
 +
 +## Vorhaben
 +
 +Um zu Corona-Zeiten die Luftqualität im Netz39 messen zu können, wird geplant, einen VOC-Sensor zu verbauen.
 +
 +Warum der VOC-Gehalt gemessen werden soll und eine CO2-Messung nicht ausreicht, kann man hier nachlesen: [PDF](https://sensortec.ch/wp-content/uploads/documents/de/%5B6%5DAllgemeine%20Infos%5Bgrey%5D/Unterschiede%20VOC%20und%20CO2%20Messung.pdf)
 +
 +
 +### Related Work
 +
 +[Watterot hat auch ne CO2 Ampel](https://github.com/watterott/CO2-Ampel), die kann man direkt kaufen, [wenn man reich ist](https://github.com/watterott/CO2-Ampel)
 +
 +### Sensor
 +In der Make-Zeitschrift 5/20 wird eine [CO2-Ampel](https://www.heise.de/select/make/2020/5/2022015381334973804) vorgestellt, die sowohl CO2 als auch VOC misst. 
 +
 +Dort wurde für die VOC-Messungen der Sensor [BME680 von Bosch](https://www.bosch-sensortec.com/products/environmental-sensors/gas-sensors-bme680/) verwendet. Dieser ist ziemlich klein, für low-power-Anwendungen geeignet und lässt sich über I2C/SPI ansprechen. 
 +
 +Der Sensor kann zusätzlich zu VOC-Messung außerdem die Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck messen. (Die drei Sachen werden benötigt, um die VOC-Messgenauigkeit zu gewährleisten)
 +
 +#### Sensor-Firmwaretreiber
 +
 +Bosch hat die Treiber für die Sensoren auf [github](https://github.com/BoschSensortec/BME680_driver) veröffentlicht.  
 +Bosch hat die Arduino-Bibliothek für die Sensorfusion als Binaryblob auf [github](https://github.com/BoschSensortec/BSEC-Arduino-library) veröffentlicht.
 +Von Adafruit gibts einen [Arduino](https://github.com/adafruit/Adafruit_BME680) und einen [CircuitPython](https://github.com/adafruit/Adafruit_CircuitPython_BME680) Treiber
 +
 +### Firmware
 +
 +[Hier](https://github.com/24367dfa/bme680_esp32) bastelt David mit RIOTos an der Firmware auf einem esp32. Übertragung der Daten geplant per WiFi und MQTT.
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 +[Arduino Code Beispiel](https://gist.github.com/JavanXD/e18d510216599d678d1f380f82a6841e) für die Berechnung eines AirQualityIndex
 +
 +### Datenübertragung
 +
 +Die Übertragung kann über BLE geschehen, sofern der Sensor mit Batterien betrieben werden soll.
 +Bei einer festen Stromversorgung kann sie auch über ESP/WiFi oder CAN stattfinden.
 +
 +
 +### Frontend
 +
 +Die Daten sollen auf OpenHab gesammelt werden und dort ausgewertet werden und ggf. eine Statusmeldung zur Luftqualität im Space veröffentlicht werden.
 +* Openhab nutzt für Persistenz auch nur 3rd-Party-Datenbanken, z.B.
 +  * https://www.openhab.org/addons/persistence/rrd4j/
 +  * https://www.openhab.org/addons/persistence/influxdb/
 +* Wir könnten die Daten auch direkt in einer Influxdb abliefern. (Dann muss man nicht zwingend OpenHab haben.)
 +* MQTT → InfluxDB ist möglich
 +  * http://nilhcem.com/iot/home-monitoring-with-mqtt-influxdb-grafana
 +  * https://github.com/mhaas/mqtt-to-influxdb-forwarder
 +* D.h. letztendlich reicht es für den VOC-Sensor, Daten in einem MQTT-Topic abzuladen. Der Rest kann bequemer auf einem RPi oder in einem Docker-Container gemacht werden.
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 +### Diskussion
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 +- [tux] Wie wäre es mit einem komponentenbasierten Design?
 +  - eine Komponente ist der VOC-Sensor, der für alle gleich sein kann
 +  - zweite Komponente: Steuerung/Kommunikation, z.B. BLE mit STM oder WiFi mit ESP
 +  - dritte Komponente: Stromversorgung: Batteriebetrieben oder mit ext. Versorgung
 +- [maxD] Wollen wir RIOT OS benutzen? Das hat sogar schon einen Treiber dafür: [Externer Link](https://doc.riot-os.org/group__drivers__bme680.html)
 +
 +### ToDo-Liste
 +
 +- Batteriebetrieb oder Kabelgebunden
 +- David hat Breakoutboards bestellt, sind angekommen
 +- Design der Platine
 +- Sammlung der Daten in OpenHab
 +- OpenHab-Indikator, dass gelüftet werden muss oder Luftfilter anwerfen
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 +</markdown>